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              鈦及鈦合金被廣泛應用的原因
              2022-09-30

                     鈦及鈦合金具有兩大優異的特性:即比強度高和抗蝕性優異,這也是航空航天工業化學工業、醫藥工程和休閑行業優先選用鈦合金的原因。

                     比強度與高溫性能:

                金屬的密度差異很大。鋰的密度小, 為0.5g/cm-3,而,鋨和銥的密度大, 為22. 5g/cm-3。密度5g/cm-3是輕金屬和重金屬的分界點, 所以密度為4. 51g/cm-3的鈦是很重的輕金屬。雖然鈦的密度是鋁(典型的輕金屬)的兩倍, 但其密度只有鐵或鎳的一半左右。

                只有在300℃以下,碳纖維增強塑料的比強度才高于鈦合金(圖1.2)。在較高的溫度下,鈦合金的比強度特別優異??墒?,鈦的使用溫度受其氧化特性的限制。由于鈦鋁化合物可以部分地克服這一缺點,因此它們已成為合金研制的重點。傳統的高溫鈦合金只能在略高于500℃的溫度下使用,而鈦鋁基合金可直接與發展成熟的高溫鋼和鎳基超合金相媲美。

                耐腐蝕性能:

                鈦及鈦合金的抗蝕性好。除了下表中概括的一些實例外,保持鈦表面氧化鈦膜的完整性并不受破壞以確保其良好的抗蝕性至關重要;或者氧化膜一旦破壞,至少有機會在特定的環境中得到修復。因此,鈦及鈦合金在氧化性氣氛中具有長期的抗蝕性,少量氧和水的存在足以形成保護性氧化膜。

                添加惰性金屬(常常為鈀和釕)、鎳和鉬或在機器中使用緩蝕劑都能提高鈦的抗蝕性。大量的腐蝕數據庫提供了特定合金在不同介質中的腐蝕信息。

                鈦在海岸/海上應用時要求具有優異的抗蝕性。出于力學、技術和腐蝕等原因,新一代海上平臺具有數千米的鈦合金輸送管道和供應管道。


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