中国钛合金产业的高速发展,给中小企业带来机遇,其中钛的精加工,和在高端民用产品的应用是一个极为诱人的市场机遇。香港新时代集团日前在连云港投资5000万美元建立了东海新时代应用材料有限公司,目标是将钛应用于制造汽车的零配件、体育用品,如高尔夫球头和医疗器械
钛合金与其他金属材料相比,有下列优点: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,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。⑤弹性模量低,热导率小,无铁磁性。
钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的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。其中铝是钛合金主要合金元素,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、铌、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。
钛合金具有优良的热稳定性和高强度,在航空航天、国防尖端科技领域和医学等方面均得到广泛应用。但是钛合金也有不足之处,如抗粘连能力、耐磨性较差,电导率、热导率低,难以承受钎焊。从目前的研究和应用情况来看,对其进行阳极氧化是一种行之有效的方法。钛合金阳极氧化膜具有比钛更高的硬度、强度、耐蚀性及耐磨性,并且随着膜层厚度的变化,其表面可呈现出各种颜色,是理想的装饰层和保护层。
钛合金氧化膜新技术简单易行
日前,学院采用一种环境友好的简单电解液体系,通过控制电压的变化,得到了棕、蓝、黄、红、紫、绿等多种颜色的合金阳极氧化膜。
这项技术成本较低,对环境友好;氧化膜层色彩鲜艳均匀,结合力和耐腐蚀性好;适用温度范围较广,无需加热和致冷设备,且颜色较易控制。
钛合金具有优良的热稳定性和高强度,在航空航天、国防尖端科技领域和医学等方面均得到广泛应用。但是钛合金也有不足之处,如抗粘连能力、耐磨性较差,电导率、热导率低,难以承受钎焊。从目前的研究和应用情况来看,对其进行阳极氧化是一种行之有效的方法。钛合金阳极氧化膜具有比钛更高的硬度、强度、耐蚀性及耐磨性,并且随着膜层厚度的变化,其表面可呈现出各种颜色,是理想的装饰层和保护层。