一、鈦的簡介
1948年美國杜邦公司才用鎂法成噸生產(chǎn)海綿鈦--這標(biāo)志著海綿鈦即鈦工業(yè)化生產(chǎn)的開始。而鈦合金因具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個領(lǐng)域。
鈦在地殼中含量較豐富，含量排第九位，遠(yuǎn)高于銅、鋅、錫等常見金屬。鈦廣泛存在于許多巖石中，特別是砂石和粘土中。
二、鈦的特性
強(qiáng)度高:是鋁合金的1.3倍，鎂合金的1.6倍，不銹鋼的3.5倍，金屬材料中的冠軍。
熱強(qiáng)度高:使用溫度比鋁合金高幾百度，可在450~500℃的溫度下長期工作。
抗蝕性好:耐酸、耐堿、耐大氣腐蝕，對點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)。
低溫性能好:間隙元素極低的鈦合金TA7，在-253℃下還能保持一定的塑性。
化學(xué)活性大:高溫時化學(xué)活性很高，輕易與空氣中的氫、氧等氣體雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硬化層。
導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小:導(dǎo)熱系數(shù)約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2。
三、鈦合金的分類及用途
鈦合金按用途可分為:耐熱合金、高強(qiáng)合金、耐蝕合金(鈦-鉬，鈦-鈀合金等)、低溫合金以及特殊功能合金(鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金)等。
盡管鈦及其合金應(yīng)用的歷史不長，但由于它那超眾的性能，已經(jīng)獲得了多個光榮稱號。首先榮獲的稱號就是“空間金屬”。它重量輕、強(qiáng)度大又耐高溫，特別適于制造飛機(jī)和各種航天器。目前世界上生產(chǎn)的鈦及鈦合金，大約有四分之三都用于航空航天工業(yè)。許多原來用鋁合金的部件，都改用了鈦合金。
四、鈦及鈦合金具有許多優(yōu)良特性，主要體現(xiàn)在如下幾個方面：
1.強(qiáng)度高。鈦合金具有很高的強(qiáng)度，其抗拉強(qiáng)度為686—1176MPa，而密度僅為鋼的60%左右，所以比強(qiáng)度很高。
2.硬度較高。鈦合金(退火態(tài))的硬度HRC為32—38。
3.彈性模量低。鈦合金(退火態(tài))的彈性模量為1.078×10－1.176×10MPa，約為鋼和不銹鋼的一半。
4.高溫和低溫性能優(yōu)良。在高溫下，鈦合金仍能保持良好的機(jī)械性能，其耐熱性遠(yuǎn)高于鋁合金，且工作溫度范圍較寬，目前新型耐熱鈦合金的工作溫度可達(dá)550—600℃；在低溫下，鈦合金的強(qiáng)度反而比在常溫時增加，且具有良好的韌性，低溫鈦合金在－253℃時還能保持良好的韌性。
5.鈦的抗腐蝕性強(qiáng)。鈦在550℃以下的空氣中，表面會迅速形成薄而致密的氧化鈦膜，故在大氣、海水、硝酸和硫酸等氧化性介質(zhì)及強(qiáng)堿中，其耐蝕性優(yōu)于大多數(shù)不銹鋼。