关于钛合金的论文

导语：合金产品是我们生活中必不可少的一种产品，小到我们日常使用的厨具、各种生活用品，大到高楼大厦、摩天大楼的建造，都离不开合金产品。科技在进步，合金产品也在不断地更新着，钛合金产品作为最具发展潜力的合金产品在我们的生活中扮演着非常重要的角色。下面的这篇文章来为大家讲解关于钛合金的知识，为大家介绍一种重要的钛合金产品——钛合金钢。　　　　钛合金钢的简介　　钛合金钢是钛合金产品的一种重要类型。要为大家讲解钛合金钢，就不得不为大家介绍一下钛合金产品。钛合金是一种新型合金，它是以金属钛为基础，加入铝、碳、氧、氮、钼等元素形成的具有高强度、高硬度以及一定的记忆性的合金。而钛合金钢属于钛合金分类中的α+β型双相钛合金，此类钛合金的可塑性最高，而且无论是硬度还是强度，都是非常不错的。正因为钛合金钢有着这样的特点，因此钛合金钢在生活中的使用日益广泛。　　　　钛合金钢的特点　　那么，钛合金钢到底具有什么优势才会使它有着如此重要的使用价值呢?下面就为大家来介绍钛合金钢的主要特点。　　首先，钛合金钢最大的特点在于它有着非常非常好的强度。在工业生产领域中，对于材料的强度要求是非常严格的，而钛合金钢则有非常高的强度，能够满足工业生产的要求。这样无论是进行拉伸，还是作为器械的骨架，都能最大程度上的满足要求。除此之外呢，钛合金钢的可塑性还是比较好的，能够进行复杂繁琐的加工。可能会有许多朋友会觉得强度较高的钛合金钢的硬度也是非常高的，其实不然，钛合金钢并不非常坚硬，能够进行切割、拉伸等一系列的加工，能够满足各种工业生产的要求。　　　　另外，钛合金钢还具有极强的耐腐蚀能力。能够有效地抑制氧化，在海水中也能够耐腐蚀，这就是为什么我们看到的海上石油平台常常是以钛合金材料搭建的原因。其实，钛合金钢对于酸碱、氯化物都有着极强的耐腐蚀能力，因此，它被广泛应用于化学、医疗设备中。　　钛合金钢还有形状记忆功能。在经过变形之后，再次对钛合金钢进行加热，就可以使钛合金钢恢复为原状。　　　　钛合金钢的应用　　钛合金钢凭借其高强度、可塑性好、耐腐蚀的特点，被广泛应用于化学、冶金、航空航天、医疗设备以及我们的日常使用中，为我们的生活提供了诸多的便利。在钛合金的不断发展中，钛合金钢必然能够发挥出更大的作用，成为我们生活中更加依赖的新型材料。

金家族之一：铝合金航空用铝合金密度低、耐腐蚀性能好，且具有较高的比强度、比刚度，容易加工成型，有足够的使用经验，这些优点使其成为飞机结构的理想材料。从诞生以来，铝合金随着飞机设计的要求而不断发展，其性能也日益强大。例如，1954年，英国的3架“彗星”飞机先后坠毁，事故分析表明，坠机的主要原因是材料疲劳以及部分 7075-T6铝合金构件被严重腐蚀。经过探索，研究人员突破了过时效热处理问题，研制出第二代耐腐蚀铝合金，有效提升了飞机的安全水平。如今，航空铝合金的发展已经进入第六阶段。2005年 4月 27日，世界上最大的宽体客机空客A380在图卢兹机场成功首飞。A380能够取得成功，先进材料的应用立下了汗马功劳。其中，加拿大铝业公司和美国铝业公司就为 A380开发了新型铝合金材料。根据 A380各部件的特点，加拿大铝业公司开发出了7040-T7651、7449、2027-T3511等一系列铝合金。每种合金都具有不同的性能和特点。在A380项目中，用7085锻件制造的应急舱门，零件数量从 147个减至 40个，紧固件由 1400个减至 450个，重量减轻了 20%，成本降低了 20%〜25%，承载能力和疲劳寿命也得到了显著提高。合金家族之二：钛合金钛及钛合金材料密度低、比强度高（目前金属材料中最高）、耐腐蚀、耐高温、无磁、组织性能和稳定性好，可以与复合材料结构直接连接，而且两者之间的热膨胀系数相近，不易产生电化学腐蚀，具有优良的综合性能。因此，钛合金在航空领域得到越来越广泛的应用。洛克希德公司的“黑鸟”高空高速战略侦察机 SR-71，飞行速度超过 3马赫，在高速飞行时，机体表面温度将超过常规铝合金蒙皮的极限，如果用钢制造，飞机重量会大大增加，影响飞行速度和升限等性能。因此，SR-71的机身大量采用了钛合金，总重达 30多吨，占飞机结构重量的 93%。随着人们对飞机性能要求的不断提高，民用飞机的钛合金用量也在逐渐增加。早期波音 707上的钛合金部件用量仅占结构总重量的 2%，到最新的波音 787，占比高达 15%。此外，钛合金也是制造航空发动机的主要材料。早期美国 F-4战斗机使用的 J79发动机，钛合金的用量只有50千克，不到总重量的2%。而现在大多数航空发动机的钛用量已经达到发动机总重量的25%〜30%。如波音 747、767的发动机 JT9D，其用钛量为总重量的 25%；空客A320的V2500发动机，其用钛量为总重量的 31%。钛合金的另一大用途是作为螺栓、铆钉等紧固件材料。这些紧固件虽小，但用量却很大，使用钛合金紧固件可以大大减轻重量。据估算，C-5大型运输机有 70%的紧固件为钛合金紧固件，飞机因此而减重 1吨左右。现在钛合金 3D打印技术已用于飞机制造。钛合金3D打印技术由于摆脱了传统的模具制造这一显著延长研发时间的环节，可以制造高精度、高性能、高柔性和快速制造结构十分复杂的金属零件，因而为先进飞机结构的快速研发提供了有力的技术手段。合金家族之三：超高强度钢超高强度钢在强度、刚性、韧性以及价格等方面具有很多优势，且拥有在承受极高载荷条件下保持高寿命和高可靠性的特点，在航空领域得到广泛使用。例如，飞机的起落架要承受冲击等复杂载荷，而且载荷巨大，同时还要求起落架舱容积尽可能小，超高强度钢绝对强度大、稳定性好，因此成为起落架的首选材料。20世纪 60年代，美国成功开发了 300M超高强度钢。300M钢的抗拉强度高，达到 1860MPa以上。它的横向塑性高，断裂韧性好，与同强度低合金超高强度钢相比，300M钢的抗疲劳性能更好，在介质中的裂纹扩展速率低。这些特点使得 300M钢成为大型飞机起落架的主要材料。1992年，美国又开发了 AreMet100。AreMet100与 300M的强度级别相同，但耐腐蚀性能和耐应力腐蚀性能较 300M钢有较大提高，是目前综合性能最好的超高强度钢。F-22、F/A-18E/F就使用了AreMet100作为飞机起落架的主要材料。

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