TC4管是利用钛合金制作的管子,钛合金按组织可分三类。(1钛中加入铝和锡元素。2钛中加入铝铬钒等合金元素。3钛中加入铝和钒等元素。)它们具有较高的力学性能、优良的
冲压性能,并可进行各种形式的焊接,焊接
接插件强度可达
基体金属强度的90%,且
切削加工性能良好。钛管对
氯化物、
硫化物和氨具有较高的耐蚀性能。
钛在海水中的耐蚀性比铝合金、
耐酸钢、基合金还高。钛耐水冲击性能也较强。
相关标准
GB/T 3620.1—94 钛及钛合金牌号和化学成分
GB/T 3624—95钛及钛合金管标准
GB/T 3625—95
冷却器及
冷凝器用钛及钛合金管
TA1、TA2、TA3均为工业纯钛,它们具有较高的力学性能、优良的
冲压性能。
用于制造
凝汽器管子,可在受污染的海水、悬浮物含量高的水中,及在较高的流速下使用.
钛合金分类
按组织分
.(1钛中加入铝和锡
化学元素2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外:钛合金的工艺性能差,
切削加工困难。在
热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂.
按混合元素分
以钛为基加入其他元素组成的合金。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界
TC4加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al- 2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
按用途分
钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表。
钛合金管用途
钛合金主要用于制作飞机
发动机压气机部件,其次为火箭、
导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作
电解工业的
电极,发电站的
冷凝器,石油精炼和
海水淡化的
加热器以及
环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀
结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。
中原地区于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。
钛合金的优点
①
比强度(抗拉强度/密度)高(见图),抗拉强度可达100~140kgf/mm2,而密度仅为钢的60%。
②中温强度好,使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作。
③耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜,有抵抗多种介质侵蚀的能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性,在海水、湿
氯气和
氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。但在还原性介质,如
盐酸等溶液中,钛的耐蚀性能较差。
④低温性能好,间隙元素极低的
TC4,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。
6.硬度高。
热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、
蠕变强度和
断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。
常用的热处理方法有
退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)—→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到
马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解,得到α相或化合物等细小弥散的第二相
质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的火在(α+β)—→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β 合金淬火在(α+β)—→β相转变点以上40~80℃进行。时效处理温度一般为450~550℃。此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用双重
退火、等温退火、β
热处理、形变热处理等金属热处理工艺。
专利技术集
1、一种含有钒
钛合金的
球墨铸铁活塞环及生产加工方法
3、高纯气体超声雾化低氧钛及钛合金粉末制备方法及其产品
5、高密度钛合金体的制造方法
6、一种钛合金彩色金相组织的显示方法
8、钛合金人工关节精密模锻制造方法
9、钛合金高尔夫球头焊接舱
13、镍钛合金眼镜架
14、具有高镜面
反射率的
铝钛合金、含有此合金的反射层和包括此反射层的镜子和零件
17、钛合金提升阀
19、钛合金准β锻造工艺
20、用含
二氧化钛炭
阳极直接
电解生产铝钛合金的方法
21、除钛合金污染层溶液
22、一种钛合金渗氧的方法
23、钛合金眼镜镜腿组合件
26、高效防粘附钛合金电晕极线
27、钛合金汽车雨刷器
29、钛合金部件及其生产方法
30、一种钛及钛合金小截面异型材矫直方法
32、钛合金表面抗氧化的铝-铜-铁-铬准晶涂层的制备
34、一种用于钛合金非熔化极弧焊的焊剂
36、热强钛合金叶片的挤压、精密锻方法
37、一种生物活性钛及钛合金
硬组织植入材料的制备方法
39、温加工制造钛及钛合金管的方法
40、一种新型口腔用钛合金
42、一种钛合金表面共溅射沉积羟基磷灰石(ha)钛(ti)
梯度生物活性层的方法及其制品
44、肩锁关节及锁骨外镍钛合金接骨器
45、下胫腓复位内固定镍钛合金记忆钩
47、一种镍钛合金牙根锉
49、加工钛合金等温锻造液压机上的快速换模装置
51、加工钛合金大型等温锻造液压机上的工作台调平装置
52、加工钛合金大型等温锻造液压机上的工作台顶料装置
53、加工钛合金大型等温锻造液压机上的移动式防护平台
54、高强度钛合金及其制备方法
56、制造β-钛合金的方法
58、用
石墨电极对钛合金材料表面电火花放电强化处理的方法
59、一种血管支架用β型钛合金
62、一种外科植入件用β型钛合金
63、带有四角液压同步调平装置的大型钛合金制品
锻造液压机65、钛以及钛合金建材用的除变色清洁剂、以及除变色清洁方法
66、具有良好耐高温腐蚀性和耐氧化性的耐热性
TC4材料及其制造方法
68、β型钛合金及其制造方法
69、钛合金化的铝铜镁银系高强耐热铝合金
71、ti-6al-4v钛合金的脉冲大电源加热焊接方法
74、外科植入物用医用钛合金
75、提高钛合金基体表覆mcraly
涂层寿命的方法
76、一种高强度低模量生物医用钛合金
77、一种钛及钛合金熔炼埚材料
80、高强度低合金钛合金及其制造方法
82、一种低成本超塑性钛合金
84、钛合金表面氧化锆涂层制备方法
86、制造钛合金提升阀的方法
87、钛合金厚板焊缝x射线双壁单影透照检测方法
88、一种低成本的β型钛合金及制备方法
90、一种
TC4渗氧-扩散固溶复合表面强化处理方法
91、一种钛、钛合金锭的加热方法
94、包埋钛或钛合金金属团蔟的金属陶瓷薄膜
96、一种大规格钛合金中间坯
简单断面型材的生产方法
101、消除钛或钛合金锭中硬α相缺陷的方法及按此法制造的锭
104、一种钛合金平叶片的保护端梢
105、一种在含有钒的
钛合金制成的叶片上涂覆钴-铬-钨防护
涂层的方法和一种有涂层的叶片
106、一种耐热钛合金
107、高强度高韧性钛合金
108、向钛合金叶片上涂敷保护层的方法及按此法获得的叶片
110、大型汽轮机钛合金长叶片精锻工艺及装置
112、生物活性涂层-钛合金人工骨人工关节及制备方法
113、颅骨缺损修复用**钛合金铆钉及板
114、一种硅钛铁合金的制造方法
115、细等轴显微组织钛和钛合金制造方法
117、细等轴显微组织钛和钛合金材的制备方法
121、制造具细针状显微组织的钛和钛合金的方法
122、高温耐蚀钛合金
124、钛合金高尔夫球具的制造方法
125、铝钛合金
127、钛合金钓鱼竿
129、一种用于钛合金熔炼的铝钛
稀土化合物型中间合金
130、制造冷轧
不锈钢带材和金属带材,特别是
TC4带材的方法
132、一种以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法
133、改良结构的钛合金及其他金属高尔夫球头
136、钛合金高尔夫铁杆头
138、一种新型耐蚀钛合金
142、钛或钛合金部件及其表面处理方法
144、一种钛合金燃烧速度的检测方法
145、钛合金球头密闭焊箱
146、改善了的锌基含钛合金
147、镍-钛合金牙医刀的制造方法
148、一种钛合金及
钛铝金属间化合物的高温防护技术
153、光亮
电镀用的钛及钛合金表面
活化处理方法及其活化液
154、眼镜中镍钛合金部件的加固连接方法
155、钛及钛合金薄板一体化处理工艺及专用设备
156、钛合金的离子轰击时效兼表面强化方法
157、颗粒-增强的钛合金的生产方法
160、钛合金中空调节式人工椎体
161、双向调节钛合金椎节撑开压缩固定器
钛合金管分类
钛管道、钛焊接管道、钛拼接三通、钛拼接弯头、钛
焊环、钛异径、钛三通、钛弯头、钛烟囱等。
工作原理
钛合金管主要是连接各类钛设备的管道,用用于各种设备间物料流通,此管道具有钛材的本身的耐腐蚀性,从而取代一般管道用于普通管道无法满足需求的地方。一般Ф108以上均为焊接管道。
特点
1. 在许多的介质中具有优良的耐腐蚀性
2. 密度小、强度高、设备重量小
3. 表面光洁、无污垢,污垢系数大大降低
应用范围
广泛用于化工、石油、冶金、轻工机械、仪表、发电、
海水淡化、医疗器械、氯碱
制盐、
电镀、环保、铜业等行业。
技术参数
合金元素分类
合金元素钛有两种同质异
晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为
立方晶系的β钛。
合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:
①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是
TC4主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加
弹性模量有明显效果。②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、、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。
③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的
溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在 0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,
TC4中溶解过多的氢会产生
氢化物,使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空
退火除去。
根据相的组成
钛合金根据相的组成可分为三类:α合金,(α+β)合金和β合金,中国分别以TA、TC、TB表示。
① α合金含一定量的稳定α相的元素,平衡状态下主要由α相组成。α合金比重小,热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点是室温强度低,通常用作耐热材料和耐蚀材料。α合金通常又可分为全α合金(TA7)、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。 ② (α+β)合金含一定量的稳定α相和β相的元素,平衡状态下合金的组织为α相和β相。(α+β)合金有中等强度、并可
热处理强化,但焊接性能较差。(α+ β)合金应用广泛,其中Ti-6Al-4V合金的产量在全部钛材中占一半以上。
③ β合金含大量稳定β相的元素,可将高温β相全部保留到室温。β合金通常又可分为可热处理β合金(亚稳定β合金和近亚稳定β合金)和热稳定β合金。可热处理 β合金在
淬火状态下有优异的塑性,并能通过时效处理使抗拉强度达到130~140kgf/mm2。β合金通常作高强度高韧性材料使用。缺点是比重大,成本高,焊接性能差,
切削加工困难。
钛合金管性能
钛合金管性能:钛合金管是一种新型金属,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
参考资料
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