钛及其合金的理化特性及分类

9.2.1.1 钛及其合金的理化特性

1）物理性质。纯钛是一种银白色金属，它有两种晶体结构，882℃以上为体心立方结构，称β钛；低于此温度为密排六方结构，称α钛。随钛中合金元素与杂质含量不同，同素异晶转变温度也不相同。纯钛的主要物理性能见表9-1^[3-6]。

表9-1 钛、锆及一些对比金属的物理性能^[3-6] Table 9-1 Physical properties of titanium，zirconium and some comparative metals

2）化学性质^[4]。钛是化学活性极高的金属，在高温能同氧、氮、硫、碳、卤族元素等发生强烈反应而受污染。

钛在室温和低于550℃的空气中能形成致密的氧化膜，而且该氧化膜可防止基体继续氧化，并有较高的稳定性，故纯钛可在500～550℃长期工作。但当温度>600℃时，氧能迅速透过氧化膜继续氧化。

钛在氮气中加热即能燃烧，在室温还能大量吸收氢气，特别是在550℃以上吸气能力更为强烈。

纯钛在大多数介质中，特别是在中性、氧化性和海水等介质中有极高的耐蚀性。纯钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢和镍合金还高。

HF、H₂SO₄、HCl、正磷酸和某些热的有机酸对钛的腐蚀作用较强，特别是HF，不管浓度或温度高低，均有很强的腐蚀作用。因此，HF是钛及其合金金相试样常用的腐蚀剂，也是酸洗液的主要成分。但钛对各种浓度的HNO₃和铬酸稳定性极高，在碱溶液和大多数有机酸及化合物中也很耐蚀。(www.xing528.com)

纯钛的特点是不发生局部和晶界腐蚀现象，只发生均匀腐蚀，耐蚀疲劳性能也较好，但某些钛合金（如Ti-Ni-Mo系）却有明显的缝隙腐蚀现象。

9.2.1.2 钛及其合金的分类

按生产工艺可将钛合金分为变形钛合金、铸造钛合金和粉末钛合金；按性能和用途可分为结构钛合金、耐热钛合金、耐蚀钛合金和低温钛合金等。我国现行标准按钛合金退火状态的室温平衡组织将钛合金分为α钛合金、β钛合金和α+β钛合金三类，分别用TA、TB和TC表示。钛及其合金的主要成分及典型力学性能见表9-2^[3，4]。其中，TA2、TA7、TC4、TC10、TB2分别是α型、α+β型和β型钛合金的代表。

表9-2 钛及其合金的主要成分及典型力学性能Table 9-2 Main compositions and typical mechanical properties of titanium and its alloys

（续）