为了进一步提高强度,可在钛中加入合金元素。合金元素溶入α-Ti中形成α固溶体,溶入β-Ti中形成β固溶体。铝、碳、氮、氧、硼等元素使同素异晶转变温度升高,称为α稳定化元素;而铁、钼、镁、铬、锰、钒等元素使同素异晶转变温度下降,称为β稳定化元素;锡、锆等元素对转变温度影响不明显,称为中性元素。
根据使用状态的组织,钛合金可分为三类:α钛合金、β钛合金、(α+β)钛合金。牌号分别以TA、TB、TC加上编号表示。
1.α钛合金
由于α钛合金的组织全部为α固溶体,因而具有很好的强度、韧性及塑性。在冷态也能加工成某种半成品,如板材、棒材等。它在高温下组织稳定,抗氧化能力较强,热强性较好。在高温(500~600℃)时的强度指标为三类合金中的较高者。但它的室温强度一般低于β和(α+β)钛合金,α钛合金是单相合金,不能进行热处理强化。代表性合金有TA5、TA6、TA7。
2.β钛合金
全部是β相的钛合金在工业上很少应用。因为这类合金密度较大,耐热性差及抗氧化性能低。当温度高于700℃时,合金很容易受大气中的杂质气体污染,生产工艺复杂,因而限制了它的使用。但全β钛合金由于是体心立方结构,合金具有良好的塑性,为了利用这一特点,发展了一种介稳定的β相钛合金。此合金在淬火状态为全β组织,便于进行加工成形,随后的时效处理又能获得很高的强度。
3.(α+β)钛合金
(α+β)钛合金兼有α和β钛合金两者的优点,耐热性和塑性都比较好,可进行热处理强化,生产工艺也比较简单。因此,(α+β)合金的应用比较广泛,其中以TC4(Ti-6Al-4V)合金应用最广、最多。(www.xing528.com)
工业纯钛和部分钛合金的牌号、成分、力学性能及用途见表19-7。
表19-7 工业纯钛和部分钛合金的牌号、成分、力学性能及用途
(续)
注:T—退火状态;C—淬火状态;CS—淬火+时效状态。
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