一般系統論

[拼音]:taihejin

[英文]:titanium alloy

以純鈦為基體加入一種或幾種其他元素所構成的合金。鈦是1795年發現的金屬元素,直到1936年,德國的W.J.克洛耳採用鎂還原法制取鈦後,鈦及其合金才開始工業生產和應用。鈦的密度是4.508,僅為鋼的57%左右;熔點1682℃。鈦有兩個同素導形體,在883℃以下為六方點陣的α型,883℃以上為體心立方點陣的β 型。鈦有優良的耐蝕性,在海水中的耐蝕性僅次於鉑族金屬,在常溫下能耐多種酸、鹼介質的腐蝕,甚至在王水(鹽酸:硝酸=3:1的混合液)中亦不腐蝕,故常用以製造化工機械中的泵、閥門和其他耐蝕部件,以及電解電極、核電站裝置中的冷凝管等。

高強度鈦合金的比強度(見有色金屬)很高,在500℃以下幾乎高於所有其他金屬材料。屈強比值(屈服強度/抗拉強度)為80%以上。廣泛用於航空、火箭、艦艇、兵器、化工等工業中。在-196℃時,鈦合金的抗拉強度(見拉伸試驗)約是室溫時的兩倍,在-253℃時仍能保持一定塑性,因而也可作為低溫工程的構件。最常用的鈦合金含6%鋁、4%釩。此外,含30%鉬的鈦合金,可耐沸騰的40%硫酸和20%鹽酸的腐蝕。含 5%鉭的鈦合金能耐熱濃硝酸的腐蝕。在功能材料領域中,如鈦鐵系儲氫合金,可代替高壓鋼瓶安全地儲存氫氣,還可用來製取高純度氫。鈦鎳形狀記憶合金在受外力塑性變形後,當去除外力並加熱到一定溫度時,具有完全恢復變形前形狀的功能,在機械工業中可製作特殊用途的緊韌體和連線件如管子接頭、自緊鉚釘等。

工業用鈦合金的主要新增元素為鋁、錫、錳、釩、鉻、鉬、鐵、矽、銅等,根據合金在使用狀態下的組織,鈦合金可分為α型、(α+β)型、β型3大類。

鈦是一種活性金屬,在熔鍊、熱處理、焊接過程中易受汙染,要有適當的保護措施。鈦的價格較貴,限制了它在民用工業中的廣泛應用。