钛合金的基本组织分类及应用探析

钛及钛合金是第二次世界大战以后发展起来的新型金属结构材料。其主要特点是密度仅为钢和镍基合金的一半左右，因而比强度高；同时具有良好的耐热和耐腐蚀性能。因此，首先在航空、化工和造船工业中得到应用。目前除上述工业领域的应用外，已经在航天、军工、车辆工程、生物医学工程和日常生活等各个领域中获得了广泛应用。

钛在固态有同素异晶转变。在882.5℃以下，为密排六方晶格，称为α-钛；在882.5℃以上，为体心立方晶格，称为β-钛。α-钛强度高，耐热性好，但塑性差些，变形抗力较大，塑性成形较为困难。β-钛的耐热性较差，但工艺塑性较好，变形加工性较好。

高纯多晶α-钛（＞99.9%）的部分物理性能（25℃）如下：热膨胀系数为8.36×10^-6K^-1，热导率为14.99W/（m·K），比热容为523J/（kg·K），电阻为564.9×10^-9Ωm，切变模量为44GPa，泊松比为0.38，弹性模量为115GPa。

虽然钛的强度不高，与普通碳钢相近（R_m=245～294MPa，R_eL=98～147MPa，A=50%～60%，Z=70%～80%），但其密度小，因而其比强度超过钢、铝、镁。适当合金化会使钛合金的强度大大提高，是国防等工业领域中的主要结构材料。(www.xing528.com)

钛的熔点比铝、镁高得多，因而钛合金的耐热性比铝合金和镁合金都好，可以在较高温度下工作。

钛的热膨胀系数较小。因此，材料受热或温度变化时，尺寸变化以及热应力较小，这将有利于热加工和使用。

钛合金按退火后的组织可分三类。α钛合金退火组织完全由α相构成，我国以TA系列代表；β钛合金退火组织完全由β相构成，我国以TB系列代表；（α+β）钛合金退火组织由（α+β）相构成，我国以TC系列代表。上述分类是就钛合金的基本组织而言的，实际上工业钛合金中有时还存在少量的金属间化合物。