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鋁和镓對钛棒及钛闆的性能影響

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鋁和镓對钛棒及钛闆的性能影響

發布日期:2018-09-06 作者: 點擊:

钛棒生産廠家

  加工生産過程中,钛棒生産廠家在钛合金中加入鋁,可以通過與高熔點金屬形成中間合金,防止難容金屬夾雜,使鑄錠成分均勻。如78%Mo的钼-鋁中間合金可将钼的熔點降低到1900℃左右。目前有人正研制以Ti3AL和TiAL為基的新型高溫钛合金,但離實際工業生産還有一定距離。鋁和镓均與a钛闆和β钛形成替代式固溶體,主要起固溶強化作用。在可熱處理β合金中,為了防止由于亞穩定β相分解時産生ω相而引起脆性,需要加入一定量的鋁,一般在3%左右。冶标中的钛合金,除工業純钛外,幾乎都含有一定量的鋁。


  為了控制因出現a2相引起的脆化,考慮了鋁和其它元素對a2相析出的影響,提出了鋁當量的概念。在a钛合金中,鋁當量有如下關系:

  AL`=AL+1/3Sn+1/6Zr+10O`≤8

  式中,AL`為鋁的當量,AL、Sn、Zr皆為這些元素在钛棒和钛合金中的重量百分含量。O`為間隙元素的影響,也稱為氧當量。氧當量為:

  O`=O+C+2N

  式中O、C及N均為這些元素在钛合金中的重量百分含量。當钛合金添加矽時,鋁當量應為:

  AL`=AL+1/3Sn+1/6Zr+4Si≤8

  這些公式在實際應用時都有一定的效果。

  鋁和镓都可以提高钛棒的a+β/β相變點。10%的鋁可将相變點提高到1080℃左右。镓的能力要弱一些。鋁提高钛的開始再結晶溫度對钛合金中馬氏體轉變開始點(MS)影響不大。過量的鋁和镓會在使用溫度下生成以Ti3M為基的a2有序相。此外,存在于亞穩定β相中的鋁,可促進ω相往a相的轉變,從而減少合金中時效ω相的體積百分數。

  鋁和镓對性能的影響,鋁和镓都能提高钛的室溫及高溫抗拉強度,對高溫塑性影響不大。随着鋁含量的增加,钛-鋁合金的密度和泊松系數呈線性下降。在固溶度範圍内,鋁能有效地提高钛的彈性模量、剪切模量、比電阻及線膨脹系數。當出現a2相時,這些性能出現一個峰值。在钛-鋁系合金中出現以Ti3AL為基的a2有序相時,钛合金的抗拉強度升高,塑性和韌性變壞。這個有序相往往在耐熱钛合金于高溫Ti3Ga相的作用與Ti3AL相類似。


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