鈦及鈦合金加工材的十大特性及特殊功能（一）

1、密度小、強(qiáng)度高、比強(qiáng)度大

鈦的密度是4.51g/cm3,為鋼的57%，只是鋼的一半多一點(diǎn)，不到鋁的兩倍，強(qiáng)度比鋁大三倍。鈦合金的比強(qiáng)度是常用工業(yè)合金中最大的，鈦合金的比強(qiáng)度是不銹鋼的3.5倍，是鋁合金的1.3倍，是鎂合金的1.7倍，所以是宇航工業(yè)必不可少的結(jié)構(gòu)材料。

鈦與其它金屬密度和比強(qiáng)度的比較見(jiàn)表1-1。

表1-1 鈦與其他金屬密度和比強(qiáng)度的比較

2、耐腐蝕性能優(yōu)異

鈦的鈍性取決于氧化膜的存在，它在氧化性介質(zhì)中的耐蝕性比在還原性介質(zhì)中要好的多，在還原性介質(zhì)中能發(fā)生高速率腐蝕。鈦在一些腐蝕性介質(zhì)中不被腐蝕，如海水、濕氯氣、亞氯酸鹽及次氯酸鹽溶液、硝酸、鉻酸、金屬氯化物、硫化物以及有機(jī)酸等。可是，在與鈦反應(yīng)產(chǎn)生氫的介質(zhì)(例如鹽酸和硫酸) 中，鈦通常具有較大的腐蝕率。但如果在酸中加入少量的氧化劑會(huì)使鈦形成一層鈍化膜。所以在硫酸-硝酸或鹽酸-硝酸的混合液里，甚至在含游離氯的鹽酸中，鈦都是耐腐蝕的。鈦的保護(hù)性氧化膜經(jīng)常是當(dāng)金屬碰到水時(shí)形成的，即使少量的水或以水蒸氣存在也能形成。如果把鈦暴露于完全沒(méi)有水的強(qiáng)氧化性環(huán)境里，就能發(fā)生快速氧化并產(chǎn)生劇烈的、常常出現(xiàn)自燃反應(yīng)。鈦與含過(guò)量氧化氮的發(fā)煙硝酸以及鈦與干氯氣的反應(yīng)就發(fā)生過(guò)這類行為。然而要預(yù)防發(fā)生這類狀態(tài)下的反應(yīng)，必須要有一定量的水分。

3、耐熱性能好

通常鋁在150℃，不銹鋼在310℃即失去了原有較高的力學(xué)性能，而鈦合金在500℃左右仍保持良好的力學(xué)性能。當(dāng)飛機(jī)速度達(dá)到音速的2.7倍時(shí)，飛機(jī)機(jī)構(gòu)表面溫度達(dá)到230℃，鋁合金和鎂合金已不能使用，而鈦合金則能滿足要求。鈦的耐熱性能好，它適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)的渦輪盤(pán)和葉片以及飛機(jī)后機(jī)身的蒙皮。