鈦合金礦可以提煉出鈦合金，鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。氧、氮、碳和氫是鈦合金礦的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度，對鈦合金有顯著強化效果，但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。氫在α相中溶解度很小，鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。性能——鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關，最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%，天然鈦合金礦線上購買
，但其強度低、塑性高。99.5%工業純鈦的性能為：密度ρ=4.5g/立方厘米，熔點為1725℃，導熱系數λ=15.24W/(m.K)，抗拉強度σb=539MPa，伸長率δ=25%，斷面收縮率ψ=25%，彈性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。強度高——鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，僅為鋼的60%，純鈦的密度才接近普通鋼的密度，天然鈦合金礦線上購買
，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結構材料，見表7-1，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。熱強度高——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度，可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下。抗蝕性好——鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作，其抗蝕性遠優于不銹鋼對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。低溫性能好——鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學性能。低溫性能好，間隙元素極低的鈦合金，攀枝花市恒譽工貿有限責任公司，恒譽工貿，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構材料。化學活性大——鈦的化學活性大，與大氣中O、N、H


鈦合金制品、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大于0.2%時，會在鈦合金中形成硬質TiC溫度較高時，與N作用也會形成TiN硬質表層在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1～0.15mm，硬化程度為20%～30%。鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現象。導熱彈性小——鈦的導熱系數λ=15.24W/(m.K)約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜制作細長桿和薄壁件，切削時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、粘結磨損。


鈦合金礦提煉出的鈦合金分類：STAN鈦制品——鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金(titaniumalloys)。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金，(αβ)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。α鈦合金——它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。β鈦合金——它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效后合金得到進一步強疋化，室溫強度可達1372～1666MPa但熱穩定性較差，不宜在高溫下使用。用途——鈦合金具有強度高而密度又小，機械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差，生產工藝復雜。鈦的工業化生產是1948年開始的。航空工業發展的需要，使鈦工業以平均每年約8%的增長速度發展。世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸，鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4)，Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦(TA1、TA2和TA3)。鈦合金主要用于制作飛機發動機壓氣機部件，其次為火箭、導——彈和高速飛機的結構件。60年代中期，鈦及其合金已在一般工業中氵應用，用于制作電解工業的電極，發電站的冷凝器，石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用于生產貯氫材料和形狀記憶合金等。


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