钛和钛合金具有的物理性质

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/02 09:00:59
钛和钛合金具有的物理性质

钛和钛合金具有的物理性质
钛和钛合金具有的物理性质

钛和钛合金具有的物理性质
钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃),高于铝而低于铁、铜、镍.但比强度位于金属之首,是不锈钢的3倍,是铝合金的1.3倍.熔点1668±4℃,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压.钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K.在25℃时,钛的热容为0.126卡/克原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33卡/克原子·度,金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004.  钛具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但强度低,不宜作结构材料.钛中杂质的存在,对其机械性能影响极大,特别是间隙杂质(氧、氮、碳)可大大提高钛的强度,显著降低其塑性.钛作为结构材料所具有的良好机械性能,就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的.
钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金.钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛.  合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:  ①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等.其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果.  ②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种.应用了钛合金的产品
前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等.  ③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等.  氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质.氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降.通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下.氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆.通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下.氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去.