鈦合金優(yōu)越的特性：
1 耐酸堿腐蝕，耐海水腐蝕，耐污水腐蝕；
2 密度?。?4.51），輕；
3 無(wú)磁性；廣鈦金屬
4 在-253 °-600°之間使用，他的抗拉強(qiáng)度，在金屬中，幾乎是最高的。
應(yīng)用舉例 : 工業(yè)上除采用工業(yè)純鈦制造零件以外，大量使用的是鈦合金。它在航空、航天、化工、造船、冶金、電子、醫(yī)療、石油、醫(yī)藥、軍工等工業(yè)部門獲得日益廣泛的應(yīng)用 , 制造燃?xì)廨啓C(jī)部件。
【鈦合金的性能】
鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān)，最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過 0.1 ％但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5 ％工業(yè)純鈦的性能為： 密度ρ=4.5g/cm3，熔點(diǎn)為 172 矽鈦合金耐磨地坪 5℃導(dǎo)熱系數(shù) λ=15.24W/(m.K) ，抗拉強(qiáng)度 σb=539MPa，伸長(zhǎng)率 δ=25％，斷面收縮率 ψ=25％，彈性模量E=1.078×105MPa，硬度 HB195。
(1) 強(qiáng)度高
鈦合金的密度一般在 4.5g/cm3 左右，僅為鋼的 60％，純鈦的強(qiáng)度才接近普通鋼的強(qiáng)度， 一些高強(qiáng)度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度。因此鈦合金的比強(qiáng)度 ( 強(qiáng)度/ 密度) 遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料，見表 7-1，可制出單位強(qiáng)度高、剛性好、質(zhì)輕的零、部件。目前飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
(2) 熱強(qiáng)度高
使用溫度比鋁合金高幾百度， 在中等溫度下仍能保持所要求的強(qiáng)度 , 可在 450～500℃的溫度下長(zhǎng)期工作這兩類鈦合金在 150℃～500℃范圍內(nèi)仍有很高的比強(qiáng)度， 而鋁合金在 150℃時(shí)比強(qiáng)度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達(dá) 500℃，鋁合金則在 200℃以下。
(3) 抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼；對(duì)點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)；對(duì)堿、氯化物、氯的有機(jī)物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對(duì)具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。
(4)低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)性能。低溫性能好 , 間隙元素極低的鈦合金 如 TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。
(5) 化學(xué)活性大
鈦的化學(xué)活性大，與大氣中 O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。含碳量大于 0.2 ％時(shí)，會(huì)在鈦合金中形成硬質(zhì) TiC；溫度較高時(shí)，與 N作用也會(huì)形成 TiN 硬質(zhì)表層；在600℃以上時(shí)，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會(huì)形成脆化層。吸收氣體而產(chǎn)生的硬脆表層深度可達(dá) 0.1 ～0.15 mm，硬化程度為 20％～30％。鈦的化學(xué)親和性也大，易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。
(6) 導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小
鈦的導(dǎo)熱系數(shù) λ=15.24W/（m.K）鈦合金制品約為鎳的 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 ，故其剛性差、易變形，不宜制作細(xì)長(zhǎng)桿和薄壁件，切削時(shí)加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的 2～3 倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結(jié)磨損。
表面質(zhì)量： 黑皮棒 磨光棒 車光棒
【鈦合金常用牌號(hào)用途】
工業(yè)純鈦 YA1、YA2、YA3：
沖壓性能優(yōu)良?？蛇M(jìn)行各種形式的焊接 , 焊接性能良好 , 焊接接頭可達(dá)基體屬?gòu)?qiáng)度的 90%。易于鋸和砂輪切割 , 機(jī)械加工性能良好。耐蝕性能優(yōu)良用于 350℃以下、受力小的零件及沖壓成各種復(fù)雜形狀的零件。如火電站凝汽器；船用海水腐蝕的管道系統(tǒng)、閥門、泵；化工熱交換器、泵體、蒸餾塔；海水淡化系統(tǒng)、鍍鉑陽(yáng)極；飛機(jī)的骨架、蒙皮、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、橫梁等。
鈦合金 TA6：
具有良好的焊接性能 , 有較高的蠕變強(qiáng)度 , 但工藝可塑性較低 , 可熱狀態(tài)下變形 , 東日合金在承受軸向負(fù)荷時(shí) , 對(duì)切口沒有敏感性 , 切削性能尚好 400℃以下工作的零件及焊接件。
鈦合金 TA7：
沖壓性能差 , 熱塑性尚好。 東日可進(jìn)行各種形式的焊接 , 性能良好 , 焊接接頭強(qiáng)度和塑性可與基體金屬相等。 機(jī)械加工性能與工業(yè)純鈦相同。 耐蝕性良好 , 高溫?zé)岱€(wěn)定性良好做 500℃以下長(zhǎng)期工作的結(jié)構(gòu)件, 可做各種模鍛件。
鈦合金 TA8：
熱塑性良好。東日可進(jìn)行各種形式焊接 , 焊接性良好。機(jī)加工性與工業(yè)純鈦相同?？寡趸粤己?500℃以下長(zhǎng)期工作零件。東日可以制造發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤和葉片。
鈦合金 TC1：
沖壓性良好。東日可進(jìn)行各種形式焊接 , 焊接性良好。機(jī)加工性與工業(yè)純鈦相同?？寡趸粤己米?400℃以下工作的零件。適于各種板材，沖壓和焊接零件。
鈦合金 TC2：
在 350℃下,100h 的持久強(qiáng)度在 400MPa以上, 熱加工有良的塑性。加熱到 350-400℃, 沒有發(fā)脆傾向 , 因此, 可用其焊接在高溫下工作的零件做 500℃以下工作的零件、焊接件、模鍛件和彎曲加工的零件等。
鈦合金 TC3：
沖壓性差 , 熱塑性良好?？蛇M(jìn)行各種形式的焊接 , 焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬?gòu)?qiáng)度 90%。機(jī)械加工性能尚好 , 需要用硬質(zhì)合金 , 大走刀量、慢速 , 充分冷卻。耐蝕性能良好 , 熱穩(wěn)定性好。東日金屬是應(yīng)用最廣的鈦合金之一做 400℃以下長(zhǎng)期工作的零件。
鈦合金 TC4：
材料的組成為 Ti-6Al-4V ，屬于(a+b) 型鈦合金，具有良好的綜合力學(xué)機(jī)械性能。 比強(qiáng)度大。TC4的強(qiáng)度 sb=1.012MPa，密度 g=4.4*103 ，比強(qiáng)度 sb/g=23.5 ，而合金鋼的比強(qiáng)度 sb/g 小于 18。 鈦合金熱導(dǎo)率低。 鈦合金的熱導(dǎo)率為鐵的 1/5 、鋁的 1/10，TC4的熱導(dǎo)率 l=7.955W/m·K。線膨脹系數(shù)=7.89*10-6 ℃，比熱=0.612cal/g ·℃。 鈦合金的彈性模量較低。 TC4的彈性模量 E=110GPa，約為鋼的1/2 ，故鈦合金加工時(shí)容易產(chǎn)生變形。 TC4(Ti-6Al-4V) 和 TA7(Ti-5Al-2.5Sn) 鈦合金，采用兩種注入方案進(jìn)行表面改性，試驗(yàn)表明，鈦合金經(jīng)離子注入后，提高了顯微硬度，顯著地降低了滑動(dòng)摩擦系數(shù)，有效地提高了耐磨性 . 為探明其改性機(jī)理，對(duì)注入與未注入樣品進(jìn)行了 X射線光電子能譜 (XPS)分析，獲得滿意的結(jié)果 .TC4 鈦合金具有優(yōu)良的耐蝕性、 小的密度、高的比強(qiáng)度及較好的韌性和焊接性等一系列優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、石油化工、造船、汽車，模具、醫(yī)藥等部門都得到成功的應(yīng)用。
鈦合金 TC5：
在 350以下穩(wěn)定 , 在更高的溫度下塑性下降。在熱狀態(tài)下可進(jìn)行鍛造、沖壓等變形在 350℃以下工作的零件 。
鈦合金 TC9：
熱塑性尚好。機(jī)加工性與 T 合金相同?？刮g性高。熱穩(wěn)定性尚好 400℃以下長(zhǎng)期工作的零件?？芍圃靿簹鈾C(jī)盤和葉片。
鈦合金 TC10：
沖壓性差 , 熱塑性良好。東日可進(jìn)行各種形式的焊接 , 焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬?gòu)?qiáng)度 90%。機(jī)械加工性能與 T 合金相同。耐蝕性能好。 熱穩(wěn)定性較好 , 熱處理效果顯著 , 淬透性好 做 450℃以下長(zhǎng)期工作的零件。
