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耐热钛合金的一般分类简述
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钛合金的分类办法有多种。按安排结构可分为α钛合金、α+β钛合金及β钛合金;按运用温度可分为飞机结构钛合金和发动机结构钛合金;按用途与特性又可分为低强度钛合金、中强度钛合金、高强度钛合金、超高强度钛合金、损害容限型钛合金、低成本高功能钛合金等。

(1)α型钛合金

工业纯钛以及Ti中参加α安稳元素如Al或中性元素Sn、Zr等,并且退火后的显微安排为单一α相的合金称为仅型合金。这类合金通过参加α安稳元素固溶于α相中,以确保合金的热强性和安排安稳性。这类合金一般不能热处理强化,具有中低强度、杰出的缺口韧性和高温蠕变功能,以及高的塑性、可焊性和热安稳性,但加工功能较差。

这类合金有工业纯钛(如TA1、TA2、TA3等)以及Ti-AI、Ti-Al-Sn、Ti-Zr、Ti-Sn-Zr等系列如TA6(Ti-5Al)、TA7(Ti-5Al-2.5Sn)、TA16(Ti-2Al-2.5Zr)、TA19(Ti-6Al-2Sn-42r-2Mo-0.1Si)等。其合金商标用TA表明,如TA1~TA28。

(2)近α型钛合金

在仪型合金中参加少数的β安稳元素(≤2%)或Mo当量≤2%,如Mn、Mo、V、Nb、Cr等,使合金的平衡显微安排中除了以α相为主外,尚有少数的β相(≤15%)。这类合金具有仅型合金的优点,一起又因β相而改进了加工功能,能够通过热处理达到一定的强化作用,在高温下保持较好的热强性和安排安稳性及杰出的综合功能。现在热强钛合金大都归于这一类,如IMI-834、Ti-1100、BT36、Ti-6242S等。此外,由于该类合金不易发生塑脆改变,具有杰出的低温功能,可在极低温度下运用,如Ti-5Al-2.5Sn。

这类合金的商标多用TA表明。如TA12(Ti-5.5Al-4Sn-2Zr-1Nb-1Mo-0.25Si)、TA15(Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V)等。有的亦用TC表明,如TC1(Ti-2AI-1.5Mn)、TC2(Ti-4AI-1.5Mn)等。

(3)α+β钛合金

当钛中含有a安稳性元素和有2%~8%的B安稳元素V、Mo、Cr、Nb、Fe等(或Mo当量为2%~10%)时,平衡态的安排一般是以仅相为主并含有10%~30%β相,这类合金即为α+β合金,一般称为两相钛合金。当合金中β相含量为30%~50%时,又称为富β合金。合金中β相含量的添加,不只改进了合金的加工功能,并且添加了热处理强化的作用,所以该类型钛合金具有较高的高温拉伸强度和室温拉伸塑性、较好的室温低周疲劳强度等功能,并且还具有较宽的安排可变性,可通过热处理对功能进行调整,使之既可用于低温运用环境(如Ti-6Al-4VELI),也可用于中等温度区间,如Ti-6Al-4V、Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo是现在使用较广泛的该类钛合金。α+β型合金的商标一般用TC表明,如TC4(Ti-6Al-4V)、TC4ELI(Ti-6Al-4VELI)、TC4-DT(Ti-6Al-4VβELI)、TC11(Ti-6.5A1-3.SMo-1.52r-0.3Si)、TC21(Ti-6Al-2Zr-2Sn-3Mo-1Cr-2Nb-0.1Si)、TC17(Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr)等。

(4)β型钛合金

该类钛合金参加的元素主要有Mo、V、Cr等,β钛合金有较高的强度和优良的冲压功能,可通过淬火和时效进一步强化。在时效状态下,合金的安排为β相中弥散散布细小的α相颗粒。

典型合金的商标是TB2,其成分为Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al,适用于制造压气机叶片、轴、轮盘等重载荷零件。


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