纯钛是有单一的钛元素组成,是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔点为1725℃,导热系数λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
β钛是一种钛合金。在钛有两种同质异晶体中,温度在882℃以上的为体心立方的β钛。它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用
它们的区别在于,β钛是纯钛混合其他的金属元素形成的一种合金。而纯钛中由一种钛元素组成。而钛元素的稳定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。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。
纯钛和钛合金最显着的区别在于,钛合金是在纯钛的基础上添加了诸如Al、Mo、Cr、Sn等等化学物质,也正是因为这些化学物质导致这两种钛金属在性能上的区别。这篇文章就着重讲述一下纯钛在分类、性能和用途上的分析介绍。
一、纯钛的分类:
根据杂质含量,钛分为高纯钛(纯度达99.9%)和工业纯钛(纯度达99.5%)。工业纯钛有三个牌号,分别用TA+顺序号数字1、2、3表示,数字越大,纯度越低。
二、纯钛的性能:
Ti:4.507 g/cm3,Tm:1688℃。具有同素异构转变,≤882.5℃为密排六方结构的α相,≥882.5℃体心立方结构的β相。
纯钛的强度低,但比强度高,塑性好,低温韧性好,耐蚀性很高。钛具有良好的压力加工工艺性能,切削性能较差。钛在氮气中加热可发生燃烧,因此钛在加热和焊接时应采用氩气保护。
三、纯钛的用途:
杂质含量对钛的性能影响很大,少量杂质可显着提高钛的强度,故工业纯钛强度较高,接近高强铝合金的水平,主要用于制造350℃以下温度工作的石油化工用热交换器、反应器、船舰零件、飞机蒙皮等。