钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度高、 耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。钛无毒、质轻、强度高且 具有优良的生物相容性,是非常理想的金属材料,它的耐热性、强度、塑性、 韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而成为工业中的合 金。优越的特性:密度小(4.5kg/m3)、熔点高(1660℃)、耐腐蚀性强、比强 度高、塑性好,还可以通过合金化及热处理的办法制造出力学性能高的各种合金, 是较为理想的航天工程结构
与一般钛合金相比,钛铝化合物为基钠Ti3Al(α2)和TiAl(γ)金属间化合物的大优点是高温性能好(高使用温度分别为816和982℃)、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和重量轻(密度仅为镍基高温合金的1/2),这些优点使其成为未来航空发动机及飞机结构件具竞争力的材料。
目前,已有两个Ti3Al为基的钛合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo在美国开始批量生产。其他近年来发展的Ti3Al为基的钛合金有Ti-24Al-11Nb、Ti25Al-17Nb-1Mo和Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo等[29]。TiAl(γ)为基的钛合金受关注的成分范围为Ti-(46-52)Al-(1-10)M(at.%),此处M为v、Cr、Mn、Nb、Mn、Mo和W中的至少一种元素。最近,TiAl3为基的钛合金开始引起注意,如Ti-65Al-10Ni合金。
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