【摘要】:钛的弹性模量小,约为铁的54%,可作为弹性材料使用。但是,由于具有密排六方晶体结构,其物理性能呈显著的各向异性,c轴方向弹性模量为143.13GPa,基面a轴方向的弹性模量为104.14GPa,因此需要仔细考虑合金板材的各向异性、弹性模量以及合金织构与弹性模量各向异性之间的关系,通过合金化与工艺的调整,控制织构与弹性模量各向异性以满足设计和使用要求。表4-3列出了工业纯钛的低温力学性能。
室温下纯钛的晶体结构为密排六方结构,其点阵长短轴比c/a<1.633,室温变形时主要以{1010}<1120>柱面滑移为主,并常诱发孪生;钛同时兼有钢(强度高)和铝(质量轻)的优点。高纯钛具有良好的塑性,但杂质含量超过一定量时,则变得硬而脆。
工业纯钛在冷变形过程中,没有明显的屈服点,其屈服强度与强度极限接近,屈强比(Rp0.2/Rm)较高,在冷变形加工过程中有产生裂纹的倾向。工业纯钛具有极高的冷加工硬化效应,因此可利用冷加工变形工艺进行强化。当变形量大于20%~30%时强度增加速度减慢,塑性几乎不降低。
钛的弹性模量小,约为铁的54%,可作为弹性材料使用。但是,由于具有密排六方晶体结构,其物理性能呈显著的各向异性,c轴方向弹性模量为143.13GPa,基面a轴方向的弹性模量为104.14GPa,因此需要仔细考虑合金板材的各向异性、弹性模量以及合金织构与弹性模量各向异性之间的关系,通过合金化与工艺的调整,控制织构与弹性模量各向异性以满足设计和使用要求。
工业纯钛与高纯钛(99.9%)相比强度明显提高,而塑性显著降低,详见表4-2钛的另一特点是在高温时能保持比较高的比强度。作为难熔金属,钛熔点高,随着温度的升高,其强度逐渐下降,但是,其高的比强度可保持到550~600℃。同时,在低温下,钛仍具有良好的力学性能:强度高、保持良好的塑性和韧性。表4-3列出了工业纯钛的低温力学性能。
表4-2 纯钛的力学性能(https://www.xing528.com)

表4-3 工业纯钛的低温力学性能

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