钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料

研究范围:

     钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金。研究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。

应用: 钛合金是一种新型结构材料,它具有优异的综合性能,如密度小(~4.5g·cm-3),比强度和比断裂韧性高,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异,某些钛合金的 工作温度为550oC,预期可达700oC。因此它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用,发展迅猛。轻合金、钢等的(σ0.2/密度)与温度的关系,钛合金的比强高于其他轻金属、钢和镍合金,并且这一优势可以保持到500oC左右,因此某些钛合金适于制造燃气轮机部件。钛产量中约80%用于航空和宇航工业。例如美国的B-1轰炸机的机体结构材料中,钛合金约占21%,主要用于制造机身、机翼、蒙皮和承力构件。F-15战斗机的机体结构材料,钛合金用量达7000kg ,约占结构重量的34%。波音757客机的结构件,钛合金约占5%,用量达3640 kg。麦克唐纳·道格拉斯(Mc-Donnell-DounLas)公司生产的DC10飞机,钛合金用量达5500kg,占结构重量的10%以上。在化学和一般工程领域的钛用量:美国约占其产量的15%,欧洲约占40%。由于钛及其合金的优异抗蚀性能,良好的力学性能,以及合格的组织相容性,使它用于制作假体装置等生物材料。

 特点: 钛金属的密度较小,为4.5g/cm3,仅为铁的60%,通常与铝、镁等被称为轻金属,其相应的钛合金、铝合金、镁合金则称为轻合金。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对钛合金材料进行研究开发,并且得到了实际应用。 钛是二十世纪五十年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高、易焊接等特点而被广泛用于各个领域,尤其是强度高、易焊接性能有利于高尔夫杆头的制造。
   个实用的钛合金是1954年美国研制成功的ti-6Al(铝)-4V(矾)合金。Ti-6Al-4V合金在耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性方面均达到较好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已占全部钛合金的75~85%。许多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前,世界上已研制出的钛合金有数百种,  的合金有二十至三十种,例如,有Ti-6Al-4V</SPAN>、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等;用于球杆制造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3(通常所说的β钛),22-4,DAT51。钛合金可以分为α、α+β、β型合金及钛铝金属间化合物(TixAl,此处x=1或3)四类。下表列出了四类典型钛合金及特点。