镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。 　　记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性，形状记忆功能，抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性和减震特性，广泛地应用于口腔正畸领域。(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义，镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。 R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。 因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义，以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory） 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定，不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。 按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400oC以上时，超弹性开始下降。当热处理温度超过600oC时，超弹性基本小时。根据这一特点，临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性，这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响，而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。3、口腔内温度变化敏感性： 不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高，矫治力增加。一方面，它可以加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能。另一方面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性： 镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下，表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力： 目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和?钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性： 由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大，对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现，不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要，而传统弓丝如不锈钢丝，有加重牙根吸收的倾向。（三）镍钛合金丝的分类 Evans and Durning 分类法1）1940年，黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2）1960年，马氏体稳定化合金： 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低，可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变，因此不呈现记忆效应和超弹性。3）1980年，中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝，为奥氏体激活合金： 即在任何状态下都呈现奥氏体状态，置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态，马氏体状态只能由应力引起，具有超弹性，但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度，能产生较弱的矫治力，。作大的特点是从最初的启动到最后阶段，其产生的力持续恒定，在治疗早期牙齿不整齐时，效果较好。去点是常温下无法弯制成型，不易焊接。若将该公司作为主弓丝，常可引起不希望的扩弓或者缩弓，且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4）1990年，马氏体激活镍钛合金： 即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近，在室温时以一种多元状态存在，易于变形，置于口腔内时，由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变，即存在形状记忆功能和超弹性。在常温（25oC左右）及以下温度易于变形，而当达到一定温度（32oC左右）以上，又会恢复到原来预成形状，表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol HA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性，将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型，并安放到托槽中就位，而当在口腔中受体温热量而激活后，可产生出形状恢复力，又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软，受热激活而变得弹性大”的特点，患者可以在医生的指导下，利用口含冷、热水的方式改变矫治力，更加方便了矫治者的矫正，减少了初期矫治的不适感。5）Graded thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金： 将TTR温度高于口腔温度，大概是40oC左右，这样，当镍钛弓丝置于口腔内时，仍然为多元状态，弓丝较为柔软，在口含热水时，才有奥氏体相变。因此，矫治力更加弱，可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。 （四）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线，目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝，这样，患者的不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术，MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝），DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝（相变温度大概在40度左右），O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧： 镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧，具有镍钛超弹性的特别，适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能，在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小，能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比, 其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍。故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的，由Tomy公司生产。“LH”是名自“Low Hysteresis”,也就是说，当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时，即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线， L-H弓丝的滞后范围最小，这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势，同时该曲线初始斜度低，说明该弓丝刚度低，其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大，显然L-H弓丝有明显的机械学优势。 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高，因此将其称之为钛镍丝，并有实验证明其吸震效果较强。 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制，并可以用热处理仪器加热定型，因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙，以及最后的完成阶段，上下各一条弓丝即可以完

镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。 　　记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性，形状记忆功能，抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性和减震特性，广泛地应用于口腔正畸领域。(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义，镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。 R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。 因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义，以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory） 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定，不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。 按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400ºC以上时，超弹性开始下降。当热处理温度超过600ºC时，超弹性基本小时。根据这一特点，临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性，这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响，而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。3、口腔内温度变化敏感性： 不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高，矫治力增加。一方面，它可以加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能。另一方面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性： 镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下，表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力： 目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性： 由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大，对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现，不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要，而传统弓丝如不锈钢丝，有加重牙根吸收的倾向。（三）镍钛合金丝的分类 Evans and Durning 分类法1）1940年，黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2）1960年，马氏体稳定化合金： 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低，可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变，因此不呈现记忆效应和超弹性。3）1980年，中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝，为奥氏体激活合金： 即在任何状态下都呈现奥氏体状态，置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态，马氏体状态只能由应力引起，具有超弹性，但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度，能产生较弱的矫治力，。作大的特点是从最初的启动到最后阶段，其产生的力持续恒定，在治疗早期牙齿不整齐时，效果较好。去点是常温下无法弯制成型，不易焊接。若将该公司作为主弓丝，常可引起不希望的扩弓或者缩弓，且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4）1990年，马氏体激活镍钛合金： 即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近，在室温时以一种多元状态存在，易于变形，置于口腔内时，由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变，即存在形状记忆功能和超弹性。在常温（25ºC左右）及以下温度易于变形，而当达到一定温度（32ºC左右）以上，又会恢复到原来预成形状，表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol HA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性，将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型，并安放到托槽中就位，而当在口腔中受体温热量而激活后，可产生出形状恢复力，又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软，受热激活而变得弹性大”的特点，患者可以在医生的指导下，利用口含冷、热水的方式改变矫治力，更加方便了矫治者的矫正，减少了初期矫治的不适感。5）Graded thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金： 将TTR温度高于口腔温度，大概是40ºC左右，这样，当镍钛弓丝置于口腔内时，仍然为多元状态，弓丝较为柔软，在口含热水时，才有奥氏体相变。因此，矫治力更加弱，可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。 （四）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线，目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝，这样，患者的不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术，MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝），DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝（相变温度大概在40度左右），O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧： 镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧，具有镍钛超弹性的特别，适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能，在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小，能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比, 其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍。故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的，由Tomy公司生产。“LH”是名自“Low Hysteresis”,也就是说，当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时，即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线， L-H弓丝的滞后范围最小，这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势，同时该曲线初始斜度低，说明该弓丝刚度低，其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大，显然L-H弓丝有明显的机械学优势。 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高，因此将其称之为钛镍丝，并有实验证明其吸震效果较强。 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制，并可以用热处理仪器加热定型，因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、

镍钛合金管是一种功能材料，除具有比强度高，耐磨，耐蚀，耐腐蚀，无磁，生物相容性好等特点意外，还具有奇特的形状记忆想能和超强性性能。　镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。    镍钛合金是由镍和钛组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。 R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。　1、形状记忆特性（shape memory） 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。　2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400ºC以上时，超弹性开始下降。　3、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿。    镍钛合金管广泛应用于宇航、通信、医疗、自动控制、仪器仪表、管道连接、眼镜制造以及日常生活等。 

    铜钛合金是铜和钛组成的一种合金.其中钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构 金属 ，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。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.     铜钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。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。  应用了钛合金的产品前者有钼、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。 　　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,钛合金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。     铜钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％，纯钛的强度才接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他 金属 结构材料     铜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。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。 

铝钛合金门窗是将经过表面处理的铝合金型材，通过下料、打孔、铣槽、攻丝、制窗等加工工艺制成门窗框料构件，然后再与玻璃、连接件、密封件、开闭五金件一起组合装配而成。 　　铝钛合金门窗与普通木门窗、钢门窗相比，具有明显的优点，其主要特点有：重量轻、强度高 铝钛合金门窗框的断面是空腹薄壁组合断面，这种断面有利于使用并因空腹而减轻了铝合金型材重量。铝钛合金门窗比钢门窗轻50%左右。在断面尺寸较大、重量较轻的情况下，其截面却有较高的抗弯强度。密封性能好 密封性能为门窗的重要性能指标，铝钛合金门窗与普通木门窗和钢门窗相比，其气密性、水密性和隔声性更好。 　　铝钛合金门窗还具有以下优点：1、轻质、高强；2、密闭性能好；3、使用中变形小；4、立面美观；5、耐腐蚀，使用维修方便；6、施工速度快；7、使用价值高；8、便于工业化生产。 　　相对于其他工业挤压型材制品而言，由于铝钛合金门窗幕墙的规格较为固定，铝挤压型材厂的加工技术已经相当成熟，产品的差异逐步缩小，导致竞争异常激烈。从铝钛合金门窗幕墙产业的特征和关联性分析，目前市场竞争已经到了白热化的程度，成本价格的竞争成了关键的关键，市场竞争优势取决于在建筑装饰业建立广泛的营销体系，行业的兴衰则取决于建筑装饰业的发展。

钛合金零件的铣削同其它难加工材料的相同之处是，会由于切削速度很小的提高而导致刀具切削刃的较快磨损。      不同之处在于，由于钛合金的强度高、粘性大,切削中更容易在切削区产生和积聚热量，加之导热性差，在大切除量的铣削时，有引起燃烧的危险。这就是铣削钛合金零件，一定不能选择高切削速度的原因。      但是，钛合金零件加工的速度还是可以提高的。即切削速度保持不变时，通过提高金属去除率的方法提高零件加工速度。实现这一目标不包括使用更大功率或高档机床，而是配备能够充分发挥现有机床切削功能的刀具，它同时还能够对机床的某些不足，如刚性差等进行补偿。      Kennametal公司便是一家专注于钛合金铣削工艺试验研究的著名刀具制造商。公司里有一位曾经接待过许多咨询钛合金铣削技术用户的技术顾问、铣削产品经理Brian Hoefler先生。本文重点介绍了他在钛合金铣削方面的丰富经验。     为什么钛合金的铣削会引起人们的特别关注呢？至少有两个原因，第一，钛合金主要用于高档零件，不仅用于制造飞机机身和发动机零件，而且用于制造医疗器械中的许多零件。特别对于某些壮大中的美国制造企业，必须向高档产品转移，会经常遇到钛合金零件铣削的技术难题。      另一个原因是，不是每一个车间都可以实现高进给速度加工，所以钛合金铣削中在材料难以加工，或加工过程中切削速度不高时，通过什么途径才能达到高效率加工成了急待解决的问题，引起制造商的高度重视。  使用高韧性刀具      切削刀具材料的正确选择将是实现钛合金高效铣削加工的第一个重要问题，Hoefler先生说。硬质合金刀具可以是一种正确的选择，而且机加车间经常习惯于把硬质合金当作最好的切削刀具材料，尤其在几乎所有的困难加工中，通常都选择硬质合金。而对于钛合金加工，新一代的高速钢将是良好的硬质合金的替代材料。     按理说，具有好的耐磨性的硬质合金刀具能在合理加工成本下实行高切削速度。但这一合理加工成本是以刀具必须具有的“很高韧性”或能抵抗冲击，抵抗断裂能力为前提的。但遗憾的是通常使用的硬质合金的脆性远远大于高速钢。      这一点在铣削钛合金中，具有非常重要的意义。通常来说，硬质合金刀具失效的主要原因不是切削刃的磨损，而是刀身的破碎。其次，铣削钛合金过程中切削热的升高，也使硬质合金刀具不能发挥高切削速度加工的优势。因为在高切削速度下加工，需要加注大量冷却液，在这一热一冷的交替作用下，刀具和工件间产生强烈的热冲击，会很快引起脆性大的硬质合金刀具切削刃的破碎。以上的两个技术难题，都需要通过刀具本身固有的高韧性加以解决。而普通硬质合金刀具却远不能胜任。切削试验证明，使用一个高韧性的刀具，例如使用高速钢刀具铣削钛合金工件，不必担心引起切削中冲击的产生和切削刃破裂。尤其在较小刚性的机床上加工，高韧性的高速钢刀具可以通过加大切削深度而不是通过提高切削速度实现高金属切削率加工。      不仅如此，目前还可提供大范围的高韧性高速钢刀具材料供用户选择。大多数车间并不都知道这一点。他们也不知道，市场上出售的高速钢刀具还可以经过一些特别处理程序，诸如实行增加某种元素成份的高速钢冶炼(如增加钴含量)进行热处理(多次分级淬火回火)，或者将高速钢材料经过对其制造过程进行严格控制，制成金相组织均匀的粉末冶金高速钢等。所以价格昂贵的高钴高速钢、粉末冶金高速钢都是用于高效铣削钛合金的理想刀具材料。  [next]高切削温度的控制      有时侯也可选择硬质合金刀具，采用一种小径向切入法切削钛合金零件，可达到惊人的高速(见《10%与100%》一节)。在这些切削中，刀具不仅要解决好一般情况下的耐磨性问题，尤其要解决好高切削温度下刀具的耐磨性问题，这一点很重要，需要使用涂覆硬质合金刀具进行加工。      据Hoefler先生介绍，氮化铝钛(TiAlN)涂层硬质合金刀具，对于加工钛合金通常是最好的选择。在很多基本刀具涂层种类中，TiAlN对保持刀具的综合机械性能和当温度增加时保持刀具的高温切削性能都有很好的作用。实际上，高的切削温度对涂层还起到一定的保护作用。铝分子通过切削中的加工能量从涂层中释放出来，在刀具表面形成一层氧化铝保护层。这一层氧化铝保护层减少了刀具和工件之间的热传递和化学元素的扩散。同时还能在这一保护涂层形成不久，不断补充更多的铝分子，以保持这一形成氧化铝保护层的化学反应继续进行(见《新型富铝涂层》一节)。      然而，TiAlN 涂层不适用于振动较强的场合。这时就要用到氮化碳钛(TiCN)，它能防止因振动产生的涂层剥落。“当你使用可换刀片和在一刚度较小的机床上强力切削时，尝试TiCN 也许是最好的选择。”Hoefler先生说。  更多切削刃参加切削      即使在切削中切削速度、铣刀的每齿进给量和切削深度都保持不变，有时也能使生产效率得以提高。这里的解决方案是使更多切削刃参加切削。      例如，对于螺旋铣刀，尽可能地选择小螺距刀具(如螺旋玉米立铣刀)。使用这种刀具能使高速钢刀具有更多的切削刃。由于高速钢刀具比硬质合金刀具能够提供更多切削刃，因而前者更多地被采用。      另一个使更多切削刃参加切削的方法是采取不同方向进行铣削。通过“插铣粗加工”(有时也称钻入式粗切)方法，使用一个套装铣刀，仿佛沿Z轴钻孔一样，由刀具的端齿与侧齿，共同按汇编好的加工程序，进行搭接式加工。所以生产效率高，排屑也方便。      这种方法只能用于粗加工, 因为每两次搭接式加工之间仍都留有一些扇贝状的未加工金属。但是因为插铣粗加工有很多切削刃参加切削，所以在刀具的每齿进给量保持恒定时，每分钟的进给速度能够得到大大提高。再者，插铣粗加工的Z 轴进给的优点还在于能够发挥机床的高刚性优势，这是因为沿主轴的多样性的连接机构(例如刀夹接口)都势必会沿X或Y轴产生挠曲，而在Z轴方向产生压缩，这样使机床在沿Z轴方向有很高的刚度。这意味着可以增大刀具的每齿进给量。      Hoefler先生说，“插铣粗加工是对高强度金属高效加工的最好解决方案。建议在钛合金铣削中，都能使用这一加工方案。”  消除振动措施      对于刀具在切削中产生挠曲的原因和使其消除课题的研究也相当重要，因为它将引出一个很重要的技术难题 — 振动。振动在钛合金铣削中，存在两方面的不利因素：一是切削力的产生与增大，都有会引发和加大振动；另一方面，机床的主轴转速高低似乎与振动无关，所以不能找出一种能够调谐振动的“理想”转速。      实际上，振动决定着大多数的钛合金铣削加工的生产效率。大量切削试验证明，在钛合金铣削加工中，最大金属切削率的获得，不是在机床输出最大功率之时，而是发生在极大的振动开始。这就是为什么要建立而且也能建立一个能及时控制振动程序的原因。Hoefler先生建议，要提高钛合金铣削加工的生产效率，还必须注意解决好以下几个技术问题：  [next]    刚度 刀具与刀夹之间的联结，刀夹与主轴之间的联结，都必须使其尽可能地保证足够的刚度。对于刀夹，热胀冷缩型，提供了最佳的解决方案，对于主轴，HSK快换刀夹与普通锥度接口相比，提供了最好的刚度。      阻尼 将刀具设计出偏心后角或一带“棱边”的刀头结构， 能提供很好的阻尼，以抑制切削中产生的振动。当刀具产生挠曲变形时，这个有偏心后角的刀具后刀面将与工件接触与摩擦。不是所有的材料都能较好的与工件摩擦，铝合金有粘附趋向。而对于钛合金铣削，在刀具切削刃上刃磨出的“棱边” 也会起到一个很好的减震器作用。变化各切削刃间的排屑槽空间 对于这样一种结构的刀具设计与防振措施，许多车间可能还不太熟悉。刀具在高速旋转中，切削刃有规则地撞击工件，因而产生振动。若将铣刀的排屑槽空间设计成不规则排列，切削试验证明，将能起到很好的减振作用。例如，当铣刀的第一、二两个切削刃间相距为72°时，则第二、三切削刃间则应相距68°，第三、四切削刃间相距75°，为不均匀分布。由Kennametal公司设计的曾获得专利的又一种防振措施是，将铣刀切削刃设计成各不相等的轴向前角，也能取得良好的减振效果。  新型富铝涂层      “Al”分子在TiAlN涂层中是最活泼的，它对涂层刀具的切削性能有很大的影响。它可在刀具表面形成一层氧化铝保护膜。在涂层中，“Al”分子的含量增加，使这一作用更加有效。      当然，应该感谢经不断改进的用于生产涂层的气相沉积工艺技术,它可使TiAlN中的“Al”分子含量继续增加，其结果使新形成的TiAlN 涂层，在不牺牲韧性的前提下，极好地提高了涂层(刀具)的红硬性。Kennametal公司已于今年上半年开发出了这种新的富铝TiAlN涂层刀具。  10%与100%      目前一些技术较为超前的车间已能使用硬质合金涂层刀具，采用一种小径向切入法切削钛合金零件，主要的目的在于解决钛合金加工中产生的高切削温度的技术难题。其切削原理是在采用小径向切入法切削过程中，选择比刀具的半径小很多的径向切削深度进行径向切入。由于选择很小的切削深度，就可大大地提高切削速度，其结果是极大地减少了每个切削刃切削时间，即减少了切削刃的加工时间，延长了非切削时间，即增加了切削刃的冷却时间，极好地控制了切削温度。      据Kennametal公司的Brian Hoefler先生介绍，采用小径向切入法切削钛合金零件，能极好地控制切削温度，同时能实现高速度加工。小径向切深不会带来高金属去除率，但在工厂中使用该方法，可提高加工精度。      由Hoefler先生进行的切削试验证明，在钛合金零件铣削中，采用小径向切入法加工，将遵循以下规律：      当径向切削深度小于直径的25%时，即能提高50%的切削速度(sfm)，一般超过用于重切削时的额定速度。      当径向切削深度小于直径的10%时，可100%的提高切削速度(sfm)。

钛属于化学性质比较活泼的金属，钛的比重仅是铁的1/2，却像铜一样经得起锤击和拉延。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下，钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜，可以抵抗强酸甚至wang水的作用，表现出强的抗腐蚀性。因此，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。钛铝合金都有哪些类型？液态钛几乎能溶解所有的金属，因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。

摘要本文说尽论述了钛及钛合金的材料特色及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易发生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺点，进行了焊接性实验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断探索，以及对实验进程呈现的间题的合理分析，总结出钛及钛合金焊接工艺特色及操作办法。    一、钛及钛的分类及特色    国产工业纯钛有TA1, TA2, TA3三种，其差异在于含氢氧氮杂质的含量不同，这些杂质使工业纯钛强化，可是塑性明显下降。工业纯钛虽然强度不高，但塑性及耐性优秀，尤其是具有杰出的低温冲击耐性;一起具有杰出的抗腐蚀功能。所以，这种材料多用于化学工业、石油工业等，实际上多用于350℃以下的工作条件。    依据钛合金退火状况的室温安排，可将钛合金分为三种类型:    om钛合金、(W+因型钛合金及B型钛合金。    理钛合金中，运用较多的是TA4、TA5, TA6型的Ti一AI系合金和TAY, TA8型的Ti+AI+Sn合金。这种合金室温下，其强度可到达931N/m2,并且在高温下(500℃以下)功能安稳，可焊性杰出。    B型钛合金在我国的运用量较少，其运用范围有待进一步扩展。    二、钛及钛合金的焊接性    钛及钛合金的焊接功能，具有许多明显特色，这些焊接特色是因为钛及钛合金的物理化学功能决议的。　　     2.焊接接头裂纹问题    钛及钛合金焊接时，焊接接头发生热裂纹的可能性很小，这是因为钛及钛合金中5,P, C等杂质含量很少，由5, P构成的低熔点共晶不易呈现在晶界上，加之有用结晶温度区间窄小，钛及钛合金凝结时缩短量小，焊缝金属不会发生热裂纹。    钛及钛合金焊准时，热影响区可呈现冷裂纹，其特征是裂纹发生在焊后数小时乃至更长时刻称作推迟裂纹。经研讨标明这种裂纹与焊接进程中的分散有关。焊接进程中氢由高温深池向较低温的热影响区分散，氢含量的进步使该区分出TiH2量添加，增大热影响区脆性，别的因为氢化物分出时体积胀大引起较大的安排应力，再加上氢原子向该区的高应力部位分散及集合，致使构成裂纹。避免这种推迟裂纹发生的办法，首要是削减焊接接头氢的来历，发票时，也呆进行冥空遏火处理。    3.焊缝中的气孔问题    钛及钛合金焊接时，气孔是常常碰到的问题。构成气孔的底子原因是因为氢影响的成果。焊缝金属构成气孔首要影响到接头的疲劳强度。    避免发生气孔的工艺办法首要有:    (1)、维护氖气要纯，纯度应不低于99.99%    (2)、彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。    (3)、对熔池施以杰出的气体维护，操控好气的沛量乃流速，避免发生紊流现象，影响维护作用。    (4)、正确挑选焊接工艺参数，添加深池停留时刻运用权于气泡逸出，可有用地削减气孔。[next]    三、钛板手艺钨板弧焊焊接实验    钛及钛合金焊接生产中运用最多是钨板弧焊，真空充焊接办法运用也很遍及。弧焊的电弧在气流的维护与冷却作用下，电弧热量较为会集，电流密度高，热影响区小，焊接质量较高。    1.钛及钛合金焊接时，当温度高于500'C -700℃时，很4y易OA收空气中的气、氢和氮，严峻影响焊接质量。因而，钛及钛合金焊接时，对熔池全面及高温部信(400℃650℃以上)的焊缝区有必要严加维护，为此，钛及钛合金焊接时有必要采纳特殊的维护办法，即选用喷尺度较大的焊矩，以扩展气体维护区面积，当喷嘴缺乏以维护焊缝及近缝区高温金属时，需附充维护拖罩。    焊缝和近缝区色彩是维护作用的标翅。雪白色表明维护作用最好，黄色为细微氧化，一般是答应的。表面色彩应契合表(封规则 考虑到工程运用的实用性、高效性，咱们先制备了一个简易拖罩。如图(a)，气从进气口进入散布管，穿过散布管孔直接进入维护区。选用这种拖罩，焊接维护作用不是很好，焊道呈深蓝色。据分析是气流从散布管直接进入维护区。气流不是很均匀、平稳，使高温焊道维护欠好被氧化。因而咱们进一步改进了拖罩的结构，如图(b)，气从进气孔进入散布管后经拖罩顶部下返;穿过多孔板，多孔板首要起气筛和散布的作用，使气活动更平稳，焊接维护作用较好，焊道呈银色或江黄色。拖罩长充L为40飞。m原料为黄铜。    钛及钛合金弧焊时，还应留意焊道的北面维护，考虑到焊接变形，咱们选用开槽固定铜垫板的办法进行充维护，为了使焊道反面行到充沛维护，又在糟中加一多孔铜管，使氛气经铜管孔均匀的进入维护区，维护作用杰出，焊道反面呈雪白色。    手艺钨板弧焊焊接工艺及参数的挑选    (1)焊前预备焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学功能有很大影响因而有必要严厉整理。铁板及钛焊丝可选用机械整理及化学整理两种办法。    1)机械整理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件，可用细砂纸或不锈钢丝刷擦洗，但最好是用硬质合金黄色刮削钛板，去除氧化膜。    2)化学整理焊前可先对试件及焊丝进行酸洗，酸洗液可用HF5% HH0335%的水熔液。酸洗后用清水冲刷，烘干后亚即施焊。或许用、乙醇、四氢化碳、甲醇等擦洗钛板坡口及其两边(各50m内)、焊丝表面、工夹具与钛板触摸的部分。    (2)焊接设备的挑选钛及钛合金金钨板弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流弧焊电源，且推迟递气时刻不少于15秒，避免焊遭受到氧化、污染。    (3)焊接材料的挑选    气纯度应不低于99.99%,露点在一40℃以下，杂质总的质量分数&1士』。.001%,当气瓶中的压力降至0.981MPa时，应停止运用，以避免影响焊接接头质量。准则上应挑选与根本金属成分相同的钛丝，有时为了握高焊缝金属塑性，也可选用强度比根本金属稍低的焊丝。    (4)坡口方式的挑选    准则尽量削减焊接层数和焊接金属。跟着焊接层数的增多，焊缝累计吸气置添加，以致影响焊接接头功能，又因为钛及钛合金焊接时焊接熔池尺度较大，因而试件开单VE270 80。坡口。    (5)试件组对及定位焊    为了削减焊接变形，焊前进行定位焊，一般定位焊距离为100 150.,长度为1015。定位焊所用的焊丝、焊接工艺参数及气体维护条件应与焊接接头焊接时相同。    (6)焊接参数挑选    咱们经过对不同工艺下的焊接接头功能的比照，探索出较适宜的焊接工艺规范。[next]    工艺(1)，焊接电流为150A, 170A, 180A,按此参数施焊，焊接接头表面、呈现出深蓝、金素色，阐明接头氧化较严峻，不契合技能要求，此工艺不可取。    工艺(2)，焊接电流相对下降为120A, 150A, 160A,按此参数施焊，焊缝表面呈现出金紫、深黄色，鹉寸线探伤无缺点，但机械功能曲折实验不合格，阐明焊接接头塑性明显下降，达不到技能要求，此工艺相同不可取。    工艺(3)，焊接电流为95A, 115A, 120A,按此参数施焊，焊缝表面呈雪白、浅黄色，鹉寸线探伤无缺点，但机械功能曲折实验合格、拉伸强度也契合要求，焊接接头功能到达技能要求，此工艺比较适宜。    钛及钛合金焊接时，都有晶料粗大倾向，直接影响到焊接接头的力学功能。因而焊接工艺参数的挑选不只需考虑到焊缝金属氧化及构成气孔，还应考虑晶粒粗化要素，所以应尽量选用较小的焊接热输入，工艺(封、(2)，因为焊接规范较大要素，构成接头氧化比工艺(3)严峻。且微观金相实验成果标明，接头晶粒粗化程度也比工艺(3)严峻。所以焊接接头力学功能较差。    气体流量的挑选以到达杰出的维护作用为准，过大的流量不易构成安稳的层流，并增大焊缝的冷却速度，使焊缝表面层呈现较多的时目，以致引起微裂纹。拖罩中的气流量缺乏时，焊缝呈现出不同的氧化色泽;而流量过大时，将对主喷嘴的气流发生搅扰作用。焊缝反面的气流量也不能太大，否则会影响到正面第一层焊缝的气体维护作用。    初钛及钛合金手艺钨极弧焊操作办法    1)手艺弧焊时，焊丝与焊件间应尽量坚持最小的夹角(10150)。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池，不得将焊丝端部移出气维护区。    2)焊接时，焊根本不作横向摇摆，当需求摇摆时，频率要低，摇摆起伏也不宜太大，以避免影响气的维护。    3)断弧及焊缝收尾时，要继续通气维护，直到焊缝及热影响区金属冷却到350'C以下时方可移开焊。    l)质量检验    封外观查看契合GB/T13149一91,    2)射线深伤契合JB4730一94,    3)力学功能实验契合GB/T13149一91,    四、定论    1、钛及钛合金焊接的气体维护间题是影响焊接接头质量的首要要素。    2、钛及钛合金焊接时应尽量选用小的热输入。    3、TA2手艺钨极弧焊时，应严厉操控氢的来历，避免冷裂纹的发生，一起应留意避免气孔的发生。    4、只需严厉依照焊接工艺要求施焊，并采纳有用的气体维护办法，即可取得高质量的焊接接头。

钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、和高速飞机的结构件 　 　　钛合金钢管标准有:　　GB/T 3620.1—94 钛及钛合金牌号和化学成分　　GB/T 3625—95 换热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，并可进行各种形式的焊接，焊接接头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、硫化物和具有较高的耐蚀性能。钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强.　　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.　　钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.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.　　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。目前世界钛合金加工材年产量已达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)。　　钛合金钢管主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、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，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。　　中国于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。　　特点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、湿和氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。但在还原性介质，如等溶液中，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。　　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。　　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,钛合金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。　　类别 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。　　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)合金的淬火在(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。

纯钛是银白色的金属，它具有许多优秀功能。钛的密度为4.54g／cm3，比钢轻43% ，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍，比镁大五倍。钛耐高温，熔点1942K，比黄金高近1000K ，比钢高近500K。    钛归于化学性质比较生动的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属效果。但在常温下，钛表面易生成一层极薄的细密的氧化物保护膜，能够反抗强酸乃至的效果，表现出强的抗腐蚀性。因而，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。    液态钛简直能溶解一切的金属，因而能够和多种金属构成合金。钛参加钢中制得的钛钢坚韧而赋有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。    钛合金制成飞机比其它金属制成相同重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇，既能抗海水腐蚀，又能抗深层压力，其下潜深度比不锈钢潜艇添加80% 。一起，钛无磁性，不会被发现，具有很好的反监护效果。    钒具有“亲生物“’性。在人体内，能反抗分泌物的腐蚀且无毒，对任何灭菌办法都习惯。因而被广泛用于制医疗器械，制人工髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨，自动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时，这些钛骨就开端维系着人体的正常活动。    钛在人体中散布广泛，正常人体中的含量为每70kg体重不超越15mg，其效果尚不清楚。但钛能影响吞噬细胞，使免疫力增强这一效果已被证明。

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属。钛合金具有密度低、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性强等特性，被广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。世界上许多国家都已经认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并广泛应用。钛制品需求结构在地区上存在明显差异。在拥有发达的航空航天和军工国防工业的北美和欧盟地区，尤其是美国，大约50%以上的钛制品需求来自于航空航天和军工国防领域。而在日本，来自化工等行业的工业用钛占据了需求的主导地位。据日本钛协会统计，日本航空航天只占到钛需求的2%-3%。与日本的情况颇为类似，我国钛制品需求大部分来自化工和能源领域，航空航天只占到10%。虽说中国已成为全球最大的钛金属生产国和消费国之一，不过大部分的生产还是一直局限于等级较低的钛，主要用于自行车架、高尔夫球杆或化工行业使用的防腐管材。不过，近年来航空航天用钛量在亚洲地区有明显增长，可见钛市场的前景比较光明。

什么是钛合金钢管，现在有我们给您讲述钛合金钢管相关知识 钛合金钢管标准有:GB/T 3620.1—94 钛及钛合金牌号和化学成分GB/T 3625—95 换热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，并可进行各种形式的焊接，焊接接头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、硫化物和具有较高的耐蚀性能。钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强，钛合金钢管国产比较少，大部分依赖进口，因此国外钛合金钢管标准也比较多。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。 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)合金的淬火在(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。 钛合金专利技术集: 1、一种含有钒钛合金的球墨铸铁活塞环及生产加工方法 2、制造钛合金提升阀的方法 3、钛合金叶片无余量精锻工艺用玻璃防护润滑剂 4、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 7、钛合金等离子表面合金化技术 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 10、一种牙医用镍钛合金根管锉11、镍钛合金超弹性医用导丝 12、两片式锻造钛合金高尔夫球头 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 15、钛合金及其制备方法 16、一种钛合金微弧氧化技术 17、钛合金提升阀 18、硅灰石涂层-钛合金承载骨替换材料及制备方法 19、钛合金准β锻造工艺 20、用含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 24、颏部专用钛合金小夹板 25、钛合金电极ptc压电陶瓷元件 26、高效防粘附钛合金电晕极线 27、钛合金汽车雨刷器 28、具有高弹性变形能力的钛合金及其制造方法 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 31、硅酸二钙涂层-钛合金承载骨替换材料及制备方法 32、钛合金表面抗氧化的铝-铜-铁-铬准晶涂层的制备 33、一种碳基复合材料与钛合金的钎焊方法 34、一种用于钛合金非熔化极氩弧焊的焊剂 35、钛合金波纹管超塑成形的方法 36、热强钛合金叶片的挤压、精密辊锻方法 37、一种生物活性钛及钛合金硬组织植入材料的制备方法 38、一种钛合金化学镀厚镍的方法 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 41、用于加工钛合金制品的等温锻造液压机 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 43、演示镍钛合金双向形状记忆功能的装置 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 46、可回收全覆膜镍钛合金食管内支架 47、一种镍钛合金牙根锉 48、加工钛合金等温锻造液压机上的带缸滑块装置 49、加工钛合金等温锻造液压机上的快速换模装置 50、加工钛合型等温锻造液压机上的顶出装置 51、加工钛合型等温锻造液压机上的工作台调平装置 52、加工钛合型等温锻造液压机上的工作台顶料装置 53、加工钛合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 55、钛及钛合金制品的等离子体抛光方法 56、制造β-钛合金的方法 57、钛合金表面原位生长高硬度耐磨陶瓷涂层方法 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 60、一种稀土铝硅钛合金的生产方法 61、一种钛合金颅骨修复体制备方法 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 64、可回收全覆膜镍钛合金气管内支架及其回收装置 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钛合金材料及其制造方法 67、法钛合金阳极氧化工艺 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 70、定向生长柱晶及单晶钛合金的制备方法 71、ti-6al-4v钛合金的脉冲大电源加热焊接方法 72、一种基于电弧超声的钛合金焊接方法 73、齿外医用钛合金 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坩埚材料 78、含有钒钛合金的球墨铸铁活塞环 79、钛合金制品的脉冲电化学光整加工方法 80、高强度低合金钛合金及其制造方法 81、钛合金高尔夫球杆头铸件氧化锆陶瓷型芯 82、一种低成本超塑性钛合金 83、一种钛合金表面激光熔覆涂层复合材料 84、钛合金表面氧化锆涂层制备方法 85、大容量钛合金脉冲微弧阳极氧化动态控制电源 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 89、钛合金表面耐磨涂层的火焰喷焊工艺方法 90、一种钛合金渗氧-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 92、一种超弹性低模量钛合金及制备和加工方法 93、一种钛合金准β热处理工艺 94、包埋钛或钛合金金属团蔟的金属陶瓷薄膜 95、激光雕刻“类正弦”管式镍钛合金支架 96、一种大规格钛合金中间坯棒材的生产方法 97、磨削钛合金的工艺方法及砂轮 98、钛合金熔膜铸造用覆膜砂及其制壳工艺 99、磨削钛合金的混合磨料砂轮 100、双层包套挤压钛合金的方法 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 102、电解用钛合金阳极及其制造方法 103、宽束混合离子注入钛合金人工全髋关节 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 109、α+β钛合金显微组织等轴细晶化工艺 110、大型汽轮机钛合金长叶片精锻工艺及装置 111、颅骨缺损修复用镍钛合金铆钉及板的制造方法 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 116、接钛合金材料用的新型焊 117、细等轴显微组织钛和钛合金材的制备方法 118、船用钛合金 119、改进多组分钛合金的方法及所制备的合金 120、铝钛合金膜织物复材料及其制备方法 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 123、电解二氧化锰用的钛合金阳极 124、钛合金高尔夫球具的制造方法 125、铝钛合金 126、钛合金微型钢板骨折固定术 127、钛合金钓鱼竿 128、一种55ompa级抗硝酸腐蚀钛合金 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，特别是钛合金带材的方法 131、钛合金电极超声雾化压电换能器 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 134、一种铸造用镍钒钛合金生铁及制法和用途 135、一种新型医用钛合金硅橡胶板 136、钛合金高尔夫铁杆头 137、镍钛合金自动加压装置 138、一种新型耐蚀钛合金 139、一种钛及钛合金型材冷拉伸的表面处理方法 140、一种含钛合金的网球拍及其制法 141、高强度钛合金及其制品以及该制品的制造方法 142、钛或钛合金部件及其表面处理方法 143、钛和钛合金的等离子体除锈皮 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-钛合金牙医铰刀的制造方法 148、一种钛合金及钛铝金属间化合物的高温防护技术 149、涂层-钛合金复合人工椎板 150、镍钛合金薄膜多元化学刻蚀剂 151、钛合金基弥散强化的复合物 152、钛合金提升阀及其表面处理 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 158、陶瓷、钨钛合金表带 159、一种检测钛合金燃烧速度的燃烧室 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 162、镍钛合金前列腺靠背型支架 163、铝钛合金反射型绒毛保温材料 164、两相铝化钛合金

下降本钱主要是下降工业纯钛出产本钱和钛及钛合金的制作加工本钱。为了下降钛合金的本钱，国外大力开展钛合金无切削、少切削的近净形工艺，粉末冶金技能就是这种近净形工艺之一。制作钛合金部件现在主要有3种办法：①传统的铸造材料加工;②铸造;⑧粉末冶金。用铸造进行材料加工，其材料功能优秀，但糟蹋大，加工量大，本钱高，且难取得形状杂乱的产品;铸造可取得形状杂乱的净形或近净形产品，本钱较低，但铸造过程中材料的成分偏析、疏松、缩孑L等缺陷难以避免，材料功能较低。钛合金的粉末冶金技能则战胜了这2种办法的缺陷，一起兼有它们的长处。因而国内外科研者在粉末冶金技能制备钛合金上展开了许多作业。本文就近年来国外研讨开发的几种制备高功能钛合金的粉末冶金技能及其运用情况做一扼要的介绍。 1 新粉末冶金制备技能 1.1 金属打针成形(MlM) 金属粉末打针成形(MIM)技能作为一种近净成形技能，可制备高质量、高精度的杂乱零件，被认为是现在最有优势的成形技能之一。用MIM法制作钛及钛合金近净形零件，可大幅下降加工费用。据估计，现在全世界钛的MIM 部件的出产量为每月3～5t。跟着制备钛粉工艺的改进和粉末本钱的下降-，钛合金打针成形件的出产量呈增加趋势。 日本最早选用MIM 技能出产Ti一4wt%Fe合金运动夹板。现在最大的钛粉末打针成形的出产厂是日本Injex，每月出产约2～3t。钛的MIM产品已在高尔夫球头、主动轿车、医疗器械、牙科植入体及表壳表带等方面取得运用一。日本Hitachi metalPrecision公司和Casio计算机公司制作的钛合金表壳在1999年世界粉末冶金会议上取得MIM 优胜奖，此表在水深200m仍能正常工作。1997年日本太平洋金属有限公司选用住友Sitix气雾法制得的球形钛粉，均匀粒径23.8 m，选用4O 聚+6O白腊粘结剂，经1443K烧结1.5h得到MIM钛材，材料中间隙元素含量及力学功能如表1 表1 日本太平洋金属有限公司MIM 钛件功能 空隙元素含量wt% 力学功能 O C N σ0.2Mpa σbMpaδ% 0.226 0.04 0.0017 360 504 19 日本一些大学选用住友Sitix气雾化球形钛粉，由MIM法制取了Ti一6Al一4V、Ti一12Mo、Ti一5Co合金等。材料功能均优于平等条件下用惯例粉末冶金工艺所制得的材料功能，彻底到达了相同成分的熔炼铸造材料的水平。此外，日本一家公司用打针成形法制作形状杂乱的钛铁合金零件，如田径跑鞋的鞋底钉子。该办法将钛铁合金(Ti一5wt%Fe)粉末和有机粘结剂混合，以196MPa的压力打针成形，在550。C脱脂后，再在1000-1400。C，1.33×1O Pa条件下进行真空烧结。这样制成的钛铁合金鞋钉与钼合金鞋钉比较，耐磨性和耐冲击性均进步。且分量减轻45%。轿车喷油嘴形状杂乱，尺度小，用打针成形技能(MIM)研发的Ti?Al金属间化合物和Ti一7.6A1?2.6Cr合金喷油嘴，具有耐高温、耐磨损、质量轻等优秀功能，其尺度精度也到达了运用要求。 1.2 激光成形技能 激光成形法是一种将高功率激光涂覆技能同先进的快速原型仿制法相结合以直接制作杂乱三维零部件的激光定向金属堆积加工工艺。激光成形工艺具有高精细、高质量、非触摸性、洁净无污染、无噪音、材料耗费少、参数精细操控和高度主动化等特性，能够制作充沛细密和高度完好的金属零部件而不需要像铸造、热等静压或低熔点合金的反渗透这样一些中间工艺过程，因而特别合适于金属化合物等脆性合金的成形与加工。 美国AeroMet公司开发的激光成形工艺，是把钛合金粉堆积到基体上预先成形，再加工成精细件。该公司用激光成形技能出产的F一22飞机支架、F/A一18E/F飞机机翼衔接板的翼根加强筋，以及起落连杆件3种部件可满意飞机功能的要求。他们用的材料都是Ti一6A1?4Y合金。用铸造和铸造技能制作这些飞机零部件的材料使用率低于5，交货时刻长达1～2年。使用激光成形规律能够战胜这些缺陷。现在已用该技能制作出了Ti一6A1?4V、Ti一5A1?2.5Sn、Ti一6Al一2Sn一4Zr一2Mo一0.1Si 和Ti一6A1?2Sn一2Zr一2Cr一2Mo一0 25Si等合金。 最近，美国坩埚公司使用大功率CO的激光设备，将气雾化法制备的Ti一47Al一2Cr一2Nb合金粉末喂入激光束聚焦点，经过计算机三维图形操控制备了尺度为200×150×32mm的r-TiAl合金板材。使用激光成形技能，板的成分与原始粉末的成分附近，在制作过程中不会失掉铝和吸收氧气。产品的显微安排为彻底的片状安排，片团巨细为18O～600um(均匀尺度为400um)，片间隔约为0.5u m，其力学功能如表2(略)。激光成形法制备的Ti一6A1?4V合金的力学功能如表3(略)，其疲惫功能介于铸造与铸造之间 。 选择性激光烧结技能作为激光成形技能中开展最敏捷的技能之一，现在得到了广泛的开展。它原则上合适于任何能够与激光发作相互作用的粉末材料，尤其是金属粉末。日本大阪大学选用选择性激光烧结技能制备医用钛牙冠件，取得了很好的作用。它是以Nd：YAG激光器为能量源(均匀功率为50W)，原材料为球形钛粉。粗钛粉激光烧结件的相对密度为84%，抗拉强度为70MPa。而细微的球形钛粉(粒度为25um)的激光烧结件，其相对密度到达93%.抗拉强度是150MPa。 1.3 温压成形技能 温压成形技能是近几年新开展起来的一次约束、一次烧结工艺，是制作高密度、高功能粉末冶金结构零件的一项经济可行的新技能。它是在混合物中增加新式润滑剂，然后将粉末和模具加热至15O。C左右进行约束，最终选用传统的烧结工艺进行烧结，是普通模压技能的开展与延伸，被世界粉末冶金界称为“创始铁基粉末冶金零部件运用新”和“导致粉末冶金技能”的新成形技能。 最近德国Fraunhofer研讨地点温压成形技能的根底上开发了一种被称为活动温压工艺的粉末冶金新技能一。该技能以温压工艺为根底，结合金属打针成形的长处，经过参加适量的微细粉末和加大润滑剂的含量大大进步了混合粉末的活动性、填充性和成形性。活动温压成形技能原则上可合适一切具有足够好的烧结功能的粉末系统。其主要特点是可成形几许形状杂乱的零部件;产品密度高、功能均匀;工艺简略、本钱低价。 研讨人员 选用了如图1所示的一种可拆钢模，水平孔和笔直孔的直径都是16ram。所用粉末为纯Ti粉，用150gm以下颗粒的粉末为粗粉，细粉由气雾化法制备。样品在T一型模具中约束，于1250。C真空中烧结2h后，用密度仪测得不同部位(在零件几许草图上用1～6标出)的密度(理论密度为4.5g/cm。)，得知，选用活动温压成形技能能够取得很高的密度。微细粉末的参加能够使装粉更均匀，而且具有较好的烧结功能，烧结后样品密度散布也较好，如间隔零件中心轴选用惯例粉末约束法，该处往往密度偏低。用传统模压工艺在压机上成形零件时，一般说来，其各个断面的密度是不同的，这主要是因为模壁冲突形成的，也是内压力在约束的粉末中散布不均所造成的。而选用活动温压成形技能后，因为在约束时，混合粉末变成具有杰出活动性的粘流体，因而冲突力减小，约束压力也得到了很好的传递，然后密度散布也得到了很好的改进。 2 结语 钛合金的高本钱约束了其更广泛的推行和运用，归纳上述几种粉末冶金新技能，粉末冶金技能在制备钛合金方面具有材料使用率高、能耗低、经济效益高级长处，然后下降了本钱，且是出产某些形状杂乱零件的仅有办法。一起高质量、低本钱钛粉末的使用使钛粉末冶金产品取得了较好的开展，比如钛打针成形、激光成形等粉末冶金产品已在民用工业中有了显着的增加。咱们信任打针成形、激光成形、温压成形等粉末冶金技能将会愈加广泛地推进钛粉末冶金工业的开展。

对特殊材料零件进行深孔螺纹加工是比较困难的。例如，在一个钛合金零件上进行深孔攻丝是非常具有挑战性的。如果在一个接近完工的零件上，由于丝锥破损产生的刮削作用而导致零件报废，这是非常不经济的。因此，为避免刮削，要求使用正确的刀具和攻丝技术。     首先需要定义什么是深孔，为什么它需要特殊的考虑。在钻削中，那些孔深大于3倍孔径的孔称为深孔。而深孔攻丝意味着攻丝深度大于丝锥直径的1.5倍以上。如当用一只直径为1/4″的丝锥加工深度为3/8″的螺纹时，这种情况通常称为深孔攻丝。     加工一个深孔螺纹，意味着刀具与工件之间需长时间的接触。同时，在加工过程中会产生更多的切削热和更大的切削力。因此在特殊材料(如钛金属类零件)的小深孔中进行攻丝容易产生刀具破损和螺纹的不一致性。    为解决这个问题，可以采用两种方案：(1)增大攻丝前孔的直径；(2)使用专为深孔攻丝设计的丝锥。     1.增大攻丝前孔的直径     合适的螺纹底孔对于螺纹加工是十分重要的。一个尺寸稍大的螺纹底孔能有效降低攻丝过程中产生的切削热和切削力。但它也会减小螺纹的接触率。     国家标准和技术委员会规定：在深孔中，允许在孔壁上只攻出螺纹全高的50%。这一点在对特殊材料和难加工材料的小孔攻丝时尤其重要。因为尽管由于孔壁上螺纹高度的减少导致螺纹接触率下降，但由于螺纹长度的增加，因此仍可保持螺纹可靠的连接。     螺纹底孔的直径增量主要取决于所要求的螺纹接触率和每英寸的螺纹头数。根据上述两值，利用经验公式可计算出正确的螺纹底孔直径。     2.切削参数     由于钛金属零件难于加工，因此需要对切削参数和刀具几何尺寸做充分考虑。     切削速度     由于钛合金具有大的弹性和变形率，因此需要采有相对较小的切削速度。在加工钛合金零件的小孔时，推荐采用的圆周切削速度为10～14英寸/分。我们不推荐采用更小的速度，因为那样会导致工件的冷作硬化。另外，也需注意刀具破损而导致切削热。     容屑槽     在深孔攻丝时，需减少丝锥槽数，使每个槽的容屑空间增大。这样，当丝锥退刀时，可以带走更多的铁屑，减小由于铁屑堵塞而造成刀具破损的机会。但另一方面，丝锥容屑槽的加大使得芯部直径减小，因此，丝锥强度受到影响。所以这也会影响切削速度。另外，螺旋槽丝锥比直槽丝锥更易排屑。     前角和后角     小前角可提高切削刃强度，从而增加刀具寿命；而大前角有利于切削长切屑的金属。因此在对钛合金加工时，需综合考虑这两个方面的因素，选用合适的前角。     大后角可以减小刀具和切屑之间的摩擦。因此有时要求丝锥后角为40°。在加工钛金属时，在丝锥上磨出大的后角，有利于排屑。另外，全磨制丝锥和刃背铲磨的丝锥也有利于攻丝。     冷却液     当加工特殊材料时，必须保证切削液到达切削刃。为改进冷却液的流量，推荐在丝锥的刃背上开冷却槽。如果直径足够大的话，可考虑采用内冷却丝锥。     3.应用实例     某飞机零件制造商需在一个零件上进行深孔攻丝。该零件材料为7级钛合金。加工中，圆周切削速度为13英寸/分，同时采用冷却液。     为保证零件精度，操作者在丝锥磨钝前要及时更换。当丝锥磨损时，切削过程中产生的声音会发生变化。通过听这些声音，在加工前，操作者能确定在丝锥磨损前所能加工的螺纹孔数。     该厂在每一个攻丝设备上，都有2个攻丝工位，装有相同的丝锥。当其中一只丝锥磨损时，可以方便及时地更换。

与其他大多数金属材料加工相比，钛加工不仅要求更高，而且限制更多。这是因为钛合金所具有的冶金特性和材料属性可能会对切削作用和材料本身产生严重影响。但是，如果选择适当的刀具并正确加以使用，并且按照钛加工要求将机床和配置优化到最佳状态，那么就完全可以满足这些要求，并获得令人满意的高性能和完美结果。传统钛金属加工过程中碰到的许多问题并非不可避免，只要克服钛属性对加工过程的影响，就能取得成功。     钛的各种属性使之成为具有强大吸引力的零件材料，但其中许多属性同时也影响着它的可加工性。钛具备优良的强度-重量比，其密度通常仅为钢的60％。钛的弹性系数比钢低，因此质地更坚硬，挠曲度更好。钛的耐侵蚀性也优于不锈钢，而且导热性低。这些属性意味着钛金属在加工过程中会产生较高和较集中的切削力。它容易产生振动而导致切削时出现震颤；并且，它在切削时还容易与切削刀具材料发生反应，从而加剧月牙洼磨损。此外，它的导热性差，由于热主要集中在切削区，因此加工钛金属的刀具必须具备高热硬度。     稳定性是成功的关键所在     某些机加工车间发现钛金属难以有效加工，但这种观点并不代表现代加工方法和刀具的发展趋势。之所以困难，部分是因为钛金属加工是新兴工艺，缺少可借鉴的经验。此外，困难通常与期望值及操作者的经验相关，特别是有些人已经习惯了铸铁或低合金钢等材料的加工方式，这些材料的加工要求一般很低。相比之下，加工钛金属似乎更困难些，因为加工时不能采用同样的刀具和相同的速率，并且刀具的寿命也不同。即便与某些不锈钢相比，钛金属加工的难度也仍然要高。我们固然可以说，加工钛金属必须采取不同的切削速度和进给量以及一定的预防措施。其实与大多数材料相比，钛金属也是一种完全可直接加工的材料。只要钛工件稳定，装夹牢固，机床的选择正确，动力合适，工况良好，并且配备具有较短刀具悬伸的ISO 50主轴，则所有问题都会迎刃而解——只要切削刀具正确的话。     但在实际铣削加工中，钛金属加工所需的条件不容易全部满足，因为理想的稳定条件并不总是具备。此外，许多钛零件的形状复杂，可能包含许多细密或深长的型腔、薄壁、斜面和薄托座。要想成功加工这样的零件，就需要使用大悬伸、小直径刀具，这都会影响刀具稳定性。在加工钛金属时，往往更容易出现潜在的稳定性问题。     必须考虑振动和热     非理想环境还包含其它因素，其中之一就是大多数机床目前装配的是IS0 40主轴，如果高强度地使用机床，就无法长时间保持新刀状态。此外，如果零件结构较复杂的话，通常就不易有效夹紧。当然挑战还不止于此，切削工序有时必须用于全槽铣、侧削或轮廓铣削，所有这些都有可能(但并非必定)产生振动及形成较差的切削条件。重要的是，在设定机床时，必须始终注意提高稳定性以避免振动趋势。振动会造成刀刃崩碎、刀片损坏并产生不可预见和不一致的结果。一种改进措施便是采用多级夹紧，使零件更靠近主轴以有助于抵消振动。 [next]    由于钛金属在高温下仍能保持其硬度和强度，因而切削刃会遭遇高作用力和应力，再加上切削区中产生的高热，就意味着很可能出现加工硬化，这会导致某些问题产生，特别是不利于后续切削工序。因此，选择最佳的可转位刀片牌号和槽形是加工能否取得成功的关键。过去的历史证明，细晶粒非涂层刀片牌号非常适用于钛金属加工；如今，具有PVD钛涂层的刀片牌号更可大大改进性能。     精度、条件和正确的切削参数     刀具轴向和径向上的跳动精度也很重要。例如，如果未将刀片正确地安装到铣刀中，则铣刀周围的切削刃会迅速损坏。在切削钛金属时，其它一些因素，例如刀具制造公差不良、磨损和刀具受损、刀柄有缺陷或质量差、机床主轴磨损等等，都会在很大程度上影响到刀具寿命。观察结果表明，在所有加工表现不佳的案例中，80％都是由这些因素所造成。尽管大多数人喜欢选用正前角槽形刀具，但事实上稍带负前角槽形的刀具能以更高的进给去除材料，并且每齿进给量可达0.5mm。但是这同时也意味着必须保持最佳稳定状态，即机床应非常坚固，且装夹应极其稳定。     除进行插铣(最好使用圆刀片)之外，应尽量避免使用90主偏角，这样做通常有助于提高稳定性和获得总体性能，当在浅切深下使用时尤应如此，在进行深腔铣时，一种值得推荐的做法是通过刀具接柄而使用长度可变的刀具，而不是在整个工序中使用单一长度的长刀具。     调整切削参数以克服因降低每齿进给量而引起的振动是传统的解决方法，但这种方法并不恰当，因为它会对刀具寿命和切削性能产生灾难性影响。可转位刀片需要一定量的切削刃倒圆，以增加切削刃强度和获得更好的涂层粘附力。     在铣削钛金属时，要求刀具至少以最小的进给量工作——通常为每齿0.1mm。如果仍有振动趋势，则刀片损坏或刀具寿命缩短问题将不可避免。可能的解决方法包括精确计算每齿进给量，并确保它至少为0.1mm。     另外也可降低主轴转速，以达到最初的进给率。如果使用最小的每齿进给量，而主轴转速却不正确，则对刀具寿命的影响可高达95%。降低主轴转速通常可提高刀具寿命。     一旦确立了稳定工况，就可相应地提高主轴转速和进给量来获得最佳性能。另一种做法是从铣刀中取出一些刀片或选择含刀片较少的铣刀。

钛及钛合金一直遭到航天火箭技能配备研发人员的重视。实际上没有一种航天火箭是不运用钛及钛合金的。钛合金在航天火箭中所占质量为5％一30％。在“动力—暴风雪”号、“平和—1”号、“前进”号、“金星”号、“月球”号航天器中也得到十分广泛的运用。 　　在航天火箭技能配备中选用的。合金和近α合金包含OT4、OT4—1、BT5—1、ПT3B。用OT4合金板材制作液体燃料火箭发动机的焚烧仓和“平和—1”号轨迹站对接件，用OT4—1合金制作发动机吊架构件、燃料箱、管接头和托架等。 　　BT5－1和ПT3B合金用于制作容器－增压体系蓄压器和低温液体贮存箱BT5—1合金用于制作液氢输送泵叶轮。叶轮制作工艺为传统冶金工序铸锭—模锻与颗粒冶金相结合。带有叶片的盖轮和厚度为3mm的主轮选用颗粒冶金办法制成，并在颗粒加压烧结过程中以分散焊的办法与模锻主轮焊合。静力加载时，开裂是发生在颗粒坯料上或模锻件上的，这说明分散焊是很牢靠的。“动力”号运载火箭叶轮的顺畅运转证明，该工艺具有很好的作用。 　　先进航天火箭技能产品用的高脉冲推重比发动机的开发，要求选用低温强度和塑性更高的钛合金。为此俄罗斯“复合材料”股份公司金属研讨院正在进行将BT6c合金用于这种项目的工艺测定作业循环。用这种合金制作了作业温度可达-200℃的φ600mm的模锻件、蓄压器用的板材、承载托架和管接头用的坯料。现在正在探究将该合金作业温度降低到一253'C的途径，其中之一是用颗粒冶金法制取零件。这种工艺可确保坯料各个部位都具有均匀的细晶安排，并使整个坯料的功能具有各向同性。用BT6c合金颗粒经α＋β区热等静压+一段焙烧后制取细密坯料，强度比BT5—1KT合金高100MPa，疲惫功能更高。 　　重要的问题是要研发和开发一种σb>800MPa、抗氧化温度达850℃的新式近α合金，以替代不锈钢大型焊接结构。该合金将含有铪和铌，其特点是工艺塑性要高，在高达850'C的温度下仍具有抗氧化功能，焊接时稍加维护即可，不需选用具有维护气氛的载人太空仓式的贵重焊接设备。除此而外，合金的焊接接头不需要退火消除剩余应力。 　　在航天火箭中运用最广的钛合金是两相合金BT6c、BTl4、BT3—1、BT23、BTl6、BT9(BT8)，这些合金主要在热处理强化状况下运用。退火状况BT6c合金可运用于蓄压器中，但该合多运用在σb＝1050MPa—1100MPa的热处理强化状况。 　　相似的运用还有σb＝1100MPa～1150MPa的BTl4合金。σb≥900MPa的退火状况BTl4合金可用作直径80mm～120mm的管状梁形构件，还用于制作在－196℃下作业的紧固件。 　　近年来开发了BT23合金外径达350mm半球坯料的等温冲压工艺。与整体热冲压比较，这种工艺可使冲压件的质量从36kg降低到8.5kg，壁厚由22mm削减到10mm，金属利用率从0.15进步到0.64。 　　在航天火箭中运用适当广泛的还有BT5л、BT20л合金铸件，质量达100kg。研发并实验了强度为1050MPa—1100MPa的铸造钛合金(Ti—6A1-20Zr-2Mo)，获得了重达200kg的铸件。开发了铸件热等静压加工。经该工艺加工后，铸件的制品率由70％进步到92％，铸件的延伸率进步30％，冲击韧性进步50％～150％，疲惫强度进步50％。 　　还运用了具有“形状回忆”效应的钛—镍系合金。TH1合金用作自开天线、推杆、接触器以及航天体系减震部件。形状康复温度为一80℃的THlk低温合金可用于制作各种液压体系和动力体系中管道与设备的连接件。 　　现在，正要点研讨Ti-Aｌ金属间化合物基合金。该合金具有共同的功能组合，有高的热强性和弹性模量以及低的密度，使这些合金成为新一代航天火箭中最有运用出路的合金。“复合材料”科研出产联合公司正在研发用这些材料制取坯料的归纳工艺设备，包含熔炼设备、制取颗粒配备、等温变形设备等。

(1)比硬度，一块是铝一块是钛合金，只要二块材料相互划画。划伤的一块是铝。因为钛比铝硬度高。 　　(2)比耐酸，铝遇酸马上起化学反应，钛耐酸性很好。 　　(3)比耐碱，铝遇碱也就起化学反应，钛耐碱性很好。 　　(3)比强度，用手钳、剪刀破坏铝很省力，钛很费力。 　　(4)比颜色，在一张白纸上划几下铝马上留下黑色划痕，钛看不见划痕。 　　或者可以选择通过摇晃门，感觉它的晃动程度来判断移门边框的厚薄程度;差一点的移门不光边框型材质量差，特别薄;上下滑轨也很薄，推拉摇晃都会有很大的声音。删除

如果你手头有二块材料，下面教给大家简单的比较方法:　　　　（1）比硬度，一块是铝一块是钛合金，只要二块材料相互划画。划伤的一块是铝。因为钛比铝硬度高。　　　　（2）比耐酸，铝遇酸马上起化学反应，钛耐酸性很好。　　　　（3）比强度，用手钳、剪刀破坏铝很省力，钛很费力。　　　　（4）比颜色，在一张白纸上划几下铝马上留下黑色划痕，钛看不见划痕。

1、在挑选时仔细体验滑动效果，这可得要通过消费者的感觉来进行挑选，人们经常会陷入一种误区，认为滑动门在滑动时越轻便越好，实际上这种观点是错误的，品质高的滑动门在滑动时应该既不会太轻也不会太沉重，而是带有一定门的自重。 　　2、细听滑动时有无噪音，一般造成滑动出现噪音的因素为轴承式滑轮的工艺差以及滑轮与轨道之间的间隙。有些底轮虽然当时滑动顺畅，但仔细观察，会发现底轮上有油腻感，这是因为有些卖家为了达到滑动静音的目的而在底轮抹了油。这样不仅容易沾染污垢，一旦油脂干燥，就会出现阻塞现象，产生噪音，因此消费者在购买推拉形式的铝钛合金门时一定要注意这些细节方面的问题，认真用心、仔细的进行挑选。 　　3、注意其小配件质量问题，市场中的很多铝钛合金门都采用了推拉门的设计理念，因此在选购的过程中一定要考虑滑轮、边框等重要材质以及质量。还要注意其防跳装置，可以避免门体从轨道中跳出来，因此消费者在挑选时一定细心仔细；除此之外还要检查其减震装置，它能减少门在使用过程中的震动，并且保证滑动门平稳顺滑；如果你所选滑动门的板面是玻璃材质，那么一定要检查在玻璃和金属框的接合部位是否有橡胶条，它能起到固定作用，保证玻璃不会因震动而开裂。删除

关键词：铝钛合金 加工    铝钛合金型材因为其密度小，比强度高，耐高温，抗氧化功能好等特色，运用广泛。但铝钛合金型材机械加工功能差，影响了该材料的广泛运用。      铝钛合金型材即在工业纯钛中参加合金元素，以进步钛的强度。钛合金可分三种：a钛合金，b钛合金和a＋b钛合金。ab钛合金是由a和b双相组成，这类合金安排安稳，高温变形功能、耐性、塑性较好，能进行淬火、时效处理，使合金强化。钛合金的功能特色首要表现在：　　　　1)比强度高。铝钛合金型材密度小(4.4kg/dm3)重量轻，但其比强度却大于超高强度钢。　　　　2)热强性高。铝钛合金型材的热安稳性好，在300～500℃条件下，其强度约比铝合金高10倍。　　　　3)化学活性大。钛可与空气中的氧、氮、、水蒸气等物质发生激烈的化学反响，在表面构成TiC及TiN硬化层。　　　　导热性差。钛合金导热性差，钛合金TC4在200℃时的热导率l=16.8W/m·℃，导热系数是0.036卡/厘米·秒·℃。　　　　铝钛合金型材机加工特性分析　　　　首要，钛合金导热系数低，仅是钢的1/4，铝的1/13，铜的1/25。因切削区散热慢，不利于热平衡，在切削加工过程中，散热和冷却作用很差，易于在切削区构成高温，加工后零件变形回弹大，构成切削刀具扭矩增大、刃口磨损快，耐用度下降。其次，钛合金的导热系数低，使切削热积于切削刀四周的小面积区域内不易发出，前刀面摩擦力加大，不易排屑，切削热不易发出，加快刀具磨损。最终，钛合金化学活性高，在高温下加工易与刀具材料起反响，构成溶敷、分散，构成粘刀、烧刀、断刀等现象。　　　　刀具材料选用应满意下列要求：　　　　·满足的硬度。刀具的硬度必需要远大于铝钛合金硬度。　　　　·满足的强度和耐性。因为刀具切削铝钛合金时接受很大的扭矩和切削力，因而必须有满足的强度和耐性。　　　　·满足的耐磨性。因为钛合金耐性好，加工时切削刃要尖利，因而刀具材料必须有满足的抗磨损才干，这样才干削减加工硬化。这是挑选加工钛合金刀具重要的参数。　　　　·刀具材料与钛合金亲合才干要差。因为铝钛合金化学活性高，因而要防止刀具材料和铝钛合金构成溶敷、分散而成合金，构成粘刀、烧刀现象。　　　　通过对国内常用刀具材料和国外刀具材料进行实验标明，选用高钴刀具作用抱负，钴的首要作用能加强二次硬化作用，进步红硬性和热处理后的硬度，一起具有较高的耐性、耐磨性、杰出的散热性,愈加合适加工铝钛合金型材。   删去

其特征如下：抗拉强度和屈从强度大、疲劳强度大、密度小、弹性模量约是钢的一半、热膨胀系数低，   钛材作为轿车部件资料运用时。约是不锈钢及铝材的一半、非磁性、热导率低、简单发生烧结、对环境无污染等。另外在轿车行业用钛后，可极大减轻轿车分量，下降其燃料耗费，保护环境和下降噪音。 　　1发动机阀 　　各轿车公司纷繁进行发动机阀用廉价钛材的开发，   近年来。并有一部分已达到批量化。钛材的制作本钱中占材料1/3以上的报价是海绵钛，若用等外海绵钛出产加工材，这样报价天然就会下降。这种情况下开发了廉价的Ti-6A l-4V基合金。 　　2排气管及 　　排气管及多选用普通钢、不锈钢、铝合金、FRP等。这些部件属车体的大型结构部件，   目前为止。简单完成车的轻量化、对下降燃料费用、发动机的输出功率及进步行进安全性均是重要的一起因与排气直接触摸，400℃以上的高温下，比起铝合金来钛的耐热性更优秀，且比强度比钢高，也简单完成轻量化。 　　3轿车零件用新合金的开发及运用 　　低本钱钛合金的开发也较为活泼，   前面介绍的均是已开发的钛合金在轿车零件上的运用。另一方面。其中之一就是Super-TIX系列合金的开发。其强度与延性的平衡状况如图8所示。Super-TIX系列包含Ti-A l-F及Ti-Fe-O-N二大合金系，Ti-A l-F合金群多是已知的合金中不运用V和Mo选用廉价的Fe来替代，适合在温度上升过程中的用处。如Super-TIX51F就是指Ti-5A l-1F其拉伸强度达1000MPa与Ti-6A l-4V适当。而Ti-Fe-O-N系合金则不能在太高的温度区运用，但因选用了廉价的Fe及氧及氮，其热加工功能优秀。此合金系的代表合金为Ti-1%Fe-0.35%O-0.01%NSuper-TIX800其拉伸强度约为800MPa具有优秀的热加工性及冷加工性。 　　强度高，正在讨论运用在悬簧上，于2001年已用在德国的国民牌轿车LoupFSI上。   相似上述Super-TIX系列是专门为航空以外用处规划的合金,还有β钛合金Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5A lTImeta L@LCB该合金的杨氏莫量低。

钛合金是指钛为基础加入其他元素组成的合金。钨合金是指以钨为基础加入其他元素组成的合金。钛合金的特点：强度高，钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右；热强度高，钛合金在中等温度下仍能保持所要求的强度；抗蚀性好，钛合金的抗蚀性能远远优于不锈钢，尤其在海水或者潮湿的大气中工作时；低温的性能好，钛合金在温度很低时也能保持其良好的力学性能。钨合金的特点：钨合金的比重大；钨合金的硬度高,脆；钛合金的用处：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。钨合金的用处：钨及其合金广泛用于电子、电光源工业，也在航天、铸造、武器等部门中用于制作火箭喷管、压铸模具、弹芯、触点、发热体和隔热屏等。

钛及钛合金一直遭到航天火箭技能配备研发人员的重视。实际上没有一种航天火箭是不运用钛及钛合金的。钛合金在航天火箭中所占质量为5％一30％。在“动力—暴风雪”号、“平和—1”号、“前进”号、“金星”号、“月球”号航天器中也得到十分广泛的运用。　　在航天火箭技能配备中选用的。合金和近α合金包含OT4、OT4—1、BT5—1、ПT3B。用OT4合金板材制作液体燃料火箭发动机的焚烧仓和“平和—1”号轨迹站对接件，用OT4—1合金制作发动机吊架构件、燃料箱、管接头和托架等。BT5－1和ПT3B合金用于制作容器－增压体系蓄压器和低温液体贮存箱BT5—1合金用于制作液氢输送泵叶轮。叶轮制作工艺为传统冶金工序铸锭—模锻与颗粒冶金相结合。带有叶片的盖轮和厚度为3mm的主轮选用颗粒冶金办法制成，并在颗粒加压烧结过程中以分散焊的办法与模锻主轮焊合。静力加载时，开裂是发生在颗粒坯料上或模锻件上的，这说明分散焊是很牢靠的。“动力”号运载火箭叶轮的顺畅运转证明，该工艺具有很好的作用。　　先进航天火箭技能产品用的高脉冲推重比发动机的开发，要求选用低温强度和塑性更高的钛合金。为此俄罗斯“复合材料”股份公司金属研讨院正在进行将BT6c合金用于这种项目的工艺测定作业循环。用这种合金制作了作业温度可达-200℃的φ600mm的模锻件、蓄压器用的板材、承载托架和管接头用的坯料。现在正在探究将该合金作业温度降低到一253'C的途径，其中之一是用颗粒冶金法制取零件。这种工艺可确保坯料各个部位都具有均匀的细晶安排，并使整个坯料的功能具有各向同性。用BT6c合金颗粒经α＋β区热等静压+一段焙烧后制取细密坯料，强度比BT5—1KT合金高100MPa，疲惫功能更高。　　重要的问题是要研发和开发一种σb>800MPa、抗氧化温度达850℃的新式近α合金，以替代不锈钢大型焊接结构。该合金将含有铪和铌，其特点是工艺塑性要高，在高达850'C的温度下仍具有抗氧化功能，焊接时稍加维护即可，不需选用具有维护气氛的载人太空仓式的贵重焊接设备。除此而外，合金的焊接接头不需要退火消除剩余应力。　　在航天火箭中运用最广的钛合金是两相合金BT6c、BTl4、BT3—1、BT23、BTl6、BT9(BT8)，这些合金主要在热处理强化状况下运用。退火状况BT6c合金可运用于蓄压器中，但该合多运用在σb＝1050MPa—1100MPa的热处理强化状况。　　相似的运用还有σb＝1100MPa～1150MPa的BTl4合金。σb≥900MPa的退火状况BTl4合金可用作直径80mm～120mm的管状梁形构件，还用于制作在－196℃下作业的紧固件。　　近年来开发了BT23合金外径达350mm半球坯料的等温冲压工艺。与整体热冲压比较，这种工艺可使冲压件的质量从36kg降低到8.5kg，壁厚由22mm削减到10mm，金属利用率从0.15进步到0.64。　　在航天火箭中运用适当广泛的还有BT5л、BT20л合金铸件，质量达100kg。研发并实验了强度为1050MPa—1100MPa的铸造钛合金(Ti—6A1-20Zr-2Mo)，获得了重达200kg的铸件。开发了铸件热等静压加工。经该工艺加工后，铸件的制品率由70％进步到92％，铸件的延伸率进步30％，冲击韧性进步50％～150％，疲惫强度进步50％。　　还运用了具有“形状回忆”效应的钛—镍系合金。TH1合金用作自开天线、推杆、接触器以及航天体系减震部件。形状康复温度为一80℃的THlk低温合金可用于制作各种液压体系和动力体系中管道与设备的连接件。　　现在，正要点研讨Ti-Aｌ金属间化合物基合金。该合金具有共同的功能组合，有高的热强性和弹性模量以及低的密度，使这些合金成为新一代航天火箭中最有运用出路的合金。“复合材料”科研出产联合公司正在研发用这些材料制取坯料的归纳工艺设备，包含熔炼设备、制取颗粒配备、等温变形设备等。

TA15(Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V)钛合金是一种高铝当量近α型钛合金，具有中等室温文高温强度，杰出的热稳定性、抗蠕变性和焊接功能，被广泛应用于航空航天范畴。从广义上讲TA15钛合金归于α+β两相钛合金，可在相改变温度以下40～50℃进行铸造，一般可得锻后安排为等轴安排，这种成形方法被称为惯例锻。等温部分铸造成形集等温成形和部分铸造成形两种先进加工工艺优势于一身，可有用处理钛合金等难变形材料现有加工设备下塑性成形才能有限和航空航天等工业对钛合金构件大型全体化要求之间的对立。但是，该成形进程是一个多火次、多参数、高温、杂乱的成形进程，而且不同的加载区域具有不同的热循环进程且在加工进程中都存在高温空烧现象，然后导致材料的热变形行为及其杂乱且难控制。针对TA15钛合金热变形行为，国内外学者展开了很多研讨，但大都局限于单道次全体铸造进程，因而迫切需要研讨提醒多道次等温部分铸造材料的热变形行为。鉴于此，本文以三道次等温部分铸造为例，选用热模仿紧缩试验研讨了TA15钛合金多道次等温部分惯例锻材料的热变形行为，提醒了不同加载区材料的变形和微观安排演化行为，为TA15钛合型全体构件等温部分铸造成形供给根据。 　　试验所用原材料为TA15钛合金扁材，尺度为380mm×170mm×80mm的，其相变点为(990±5)℃。将试样加工成Φ10mm×15mm的圆柱体，在Gleeble-3500试验机上进行等温热模仿紧缩试验，变形温度945℃，变形后采纳空冷的冷却方法。采纳0.1s-1的应变速率以求获得较好的球化作用，选取75%的总变形量以反映大型杂乱全体锻件的变形特色。用两个试样1#和2#别离模仿等温部分铸造成形时先、后加载区材料的热循环进程，详细计划如表1所示。表1 试验计划试样 第一火次变形量 第二火次变形量 第三火次变形量 第四火次变形量   第五火次变形量 第六火次变形量 1# 25% 0(空烧) 25% 0(空烧)   25% 0(空烧) 2# 0(空烧) 25% 0(空烧) 25%   0(空烧) 25%  　　TA15合金多道次等温部分惯例锻时每个道次的流变曲线表现为典型的动态再结晶曲线类型，先、后加载区的流变应力均随加载道次的添加而下降，而且相应道次下先加载区的流变应力大于后加载区。TA15合金多道次等温部分惯例锻条件下锻态以及普通退火之后微观安排为等轴安排，这与单道次全体锻时共同，但晶粒度略大。多道次等温部分惯例锻先、后加载区微观安排的各组分形状、巨细及含量无太大差异，可满意大型构件全体成形对微观安排共同性的要求。

《钛及钛合金丝》标准编制阐明作者：所属系别： 钛 海绵钛 钛材 废钛料钛关键字： 钛 钛渣 钛板发布日期： 2007年11月17日 10:38编者按： 《钛及钛合金丝》 （GB/T 3623-200X）送审稿 编制阐明 一、 使命来历及方案要求； 根据全国有色金属标准化技能委员会《关于下达2006~2008年有色金属国家标准修订方案的告诉》（有色标委（2006）第13号）的精力，由宝钛集团有限公司起草《钛及钛合金丝》国家标准，本标准是对GB/T3623-1998的修订。二、 编制进程，包含编制准则、作业分工、征求定见单位、各阶段作业进程等； 本标准以实践出产中总结的数据为根底，对GB/T3623-1998进行了修订。l 标准编制准则：——添加了纯钛TA1-1、两相钛合金TC4ELI牌号，并规则了其化学成分和力学功能；——添加了两相钛合金TC2，规则了TC1、TC2焊丝的化学成分；——调整了一切低空隙纯钛焊丝的化学成分；——因结构丝引证GB/T3620的化学成分，GB/T3620修订时纯钛与原标准同牌号规则的化学成分差异较大，故对四种纯钛牌号的力学功能目标进行了调整；——加宽了TC4钛合金丝材的供货直径规模，并对力学功能目标进行了调整；——添加了直段丝供货情况，规则了碱酸洗和磨光的表面处理办法；——添加了查验成果的断定办法。——按GB/T3620，对原TA4牌号从头编号为TA28。l 本标准由宝钛集团有限公司担任起草。本标准初稿于2006年5月完结，在网上和相关单位广泛征求定见，未收到反应定见。然后编制组对厂内回来的定见进行研究处理，构成了标准预审稿。l 标准会议：2006年7月18日，由中国有色金属标准计量质量研究所掌管，在湖北省宜昌市召开了有色金属材料标准会，对宝钛集团有限公司编制的了国家标准《钛及钛合金丝》（GB/T 3623-200X）进行了预审，共有15个单位的25名代表参加会议。与会的专家和代表经过仔细的检查和广泛、充沛的评论与沟通，对标准评论稿提出了以下修正定见和主张：1）将前言中“GB/T3620”修正为“GB/T3620.1”。2）删去表1情况列中的序号“（1）、（2）和（3）”。3）将表2的注1中“其他元素”改为“其他杂质元素”，“低空隙牌号”改为“低空隙纯钛牌号”。4）将3.5.3的“长度误差”改为“长度答应误差”。5）从头组织3.6条的言语，应分丝材试样热处理和丝材自身退火态两种情况描绘。6）将5.1.2条的“归于其他功能的贰言”改为“归于其他的贰言”。7）将5.2条改为“同一牌号、同一熔炼炉号、同一出产办法、同一热处理炉批、同一情况和同一规格”。8）将表5的低倍查验的取样规则分为两类，卷、根为一类，盘为一类。9）5.5.2条修正为“产品尺度误差、外观质量不合格时，答应供方对该卷（盘、根）切去必定长度后从头查验，直至合格”。10）5.5.3条后半句修正为“还答应供方对丝材（或试样）从头进行热处理后按本标准要求对一切检测项目从头取样查验。若实验成果合格，则判该批产品合格；若实验成果仍有不合格，则判该批产品不合格。经供需双方商定，该批产品还可由供方逐件查验，合格者交货。”11）将5.5.4.1中的“分层”改为“裂纹”。12）调整6.4条中的次序，并将“特殊实验要求”和“特殊包装要求”合并为一条“其他要求”。与会专家和代表共同以为，标准评论稿经以上修正，可构成送审稿提交审定。会后，按会议纪要的要求对标准预审稿进行了修正，构成了本标准的送审稿。三、调研和分析作业的情况 我国钛及钛合金的出产起步于20世纪50年代，1964年完成了钛加工材的工业化出产。现年产钛材近万吨，丝材的产值也逐年上升。原GB/T3623是1998年修订版别，是国内运用最广泛的丝材标准，至今已运用八年了，标准包含15个钛及钛合金牌号。近年来，跟着钛及钛合金用处的不断扩大，及武器装备、航空、航天等职业需求，丝材用钛合金的牌号越来越多，如TA1-1、TC2、TC4ELI合金，因国标中未包含这些牌号，产品订购的技能条件只能运用供需双方签定的技能协议。为满意国内市场需求，推动我国航空、航天等职业的开展，急需对GB/T 3623标准进行修订，将部分已批量出产并投入运用的牌号归入标准。别的，八年出产堆集的很多数据标明，原标准中小规格TC4丝材的力学功能目标不合理，需求对其进行调整。四、首要技能内容的阐明，包含技能参数与目标的断定根据、修订标准的各修订点及其理由等； 本次修订后与原标准的改变较大，添加了3个牌号，对纯钛的4个牌号进行了改善和调整，从表明办法和成分上都与ISO和ASTM标准保持共同。并对TC4钛合金丝材的力学功能进行了调整，扩宽了可出产的丝材的尺度规模和产品的表面处理办法。详细改变如下：1、本标准中结构件用丝材的化学成分仍引证GB/T3620《钛及钛合金牌号和化学成分及成分答应误差》。因为GB/T3620修订时对纯钛的4个牌号是参照美国ASTM材料标准中纯钛成分和ISO外科植入物钛材标准进行改善和调整的，所以本标准中纯钛从表明办法和成分上都与ISO和ASTM标准保持共同。确保了我国钛材更利于面向国际市场。纯钛四个牌号与ISO和ASTM标准中纯钛牌号一一对应联系为：TA1对应Gr.1, TA2对应Gr.2, TA3对应Gr.3, TA4对应Gr.4。引证GB/T3620，将原TA4变更为TA28。２、因为同牌号纯钛的成分发生了改变，调整了标准的力学功能。本标准在断定目标时，以计算的近些年出产的出口丝材的功能为根据，并参照ASTM B863《钛及钛合金线材规范》、ASTM B348《钛及钛合金棒材规范》的功能目标对纯钛结构件丝的力学功能进行了调整和规则。本标准中Ф4.0~7.0mm的目标与ASTM B348中Ф4.8~7.0mm共同；本标准Ф4.0~4.8mm的延伸率目标高于ASTM B863，强度目标相同。ASTM B863自TA1——TA4的延伸率目标顺次为20、18、18、15，而本标准顺次为24、20、18、15；本标准3、本标准规则的纯钛低空隙焊丝TA1ELI—TA4ELI的化学成分与AWS A5.16-2004中ERTi-1—ERTi-4顺次对应，TA1—TA4焊丝的化学成分与原GB/T3623-1998 TA0—TA3顺次对应。4、调整了规格小于2mm的TC4丝材的功能目标。在八年的出产中发现，小规格（小于2.0mm）TC4丝材的力学功能目标不合理，强度充裕量大，但塑性目标过高，很难到达。呈现该问题后，从前对该规格规模的丝材的热处理工艺也进行了深入研究，但改善作用仍不显着。ASTM F136《外科植入物用Ti-6Al-4V加工材规范》和ASTM F1472《外科植入物用Ti-6Al-4V（ELI）加工材规范》中也明确规则“厚度或直径规格小于0.062英寸（1.575mm）的材料的延伸率能够洽谈”；ASTM B863《钛及钛合金线材标准规范》规则“直径或最小尺度小于0.125英寸（3.2 mm）的线材或型材，其伸长率在2英寸（50.8 mm）断定。陈述数值应被表述为在1英寸或同等值的百分伸长。”由此可推断，TC4合金与纯钛相同，当丝材规格减小时，延伸率也减小，所以，本次修订时参照实践出产水平，参阅国外丝材规范，对小于2.0mm的丝材的力学功能目标进行了调整。5、根据现有出产能力、情况及市场需求，扩宽了TC4丝材的规格下限，由原1.6mm下延到1.0mm。6、添加了TA1-1纯钛牌号及其功能。首要根据特殊职业需求，及某重点工程需求添加的。其成分和力学功能的断定首要根据规划要求、协议技能条件，以及现在国内的出产现状，并依照GB/3620对牌号的从头命名将原协议牌号TA0-1变为牌号TA1-1。7、根据市场需求，添加了TC2牌号，其化学成分引证了GB/T3620。8、因为外科植入物用材料产值剧增，根据国内外市场现在需求，丝材添加了TC4ELI牌号。结构丝的化学成分引证GB/T3620，除杂质元素Fe含量操控更严分外，其他元素含量与ASTM F136相同，力学功能目标也与ASTM F136相同；TC4ELI焊丝引证了AWS A5.16-2004中ERTi-23（ERTi-5ELI）的化学成分，比ASTM F136对杂质元素要求更严。9、跟着设备的更新和出产工艺的改善，出产能力越来越大。丝材可出产的长度增加，表面处理办法也日益健全。从产品形状看，原有的成卷供货方式已不能满意实践需求，本标准除规则有成卷供货方式外，还添加了直段丝（定尺或乱尺），复绕等方式。五、与国外同类标准水平的比照分析； 本标准的修订首要有三个方面，一是对原标准中纯钛的成分进行了改善，与国际标准和美国ASTM标准的成分共同；二是在原15个牌号的根底上添加了3个牌号；三是调整了TC4丝材的力学功能目标。本标准中纯钛结构丝材在成分规模上与国外牌号保持共同，功能与ISO和ASTM B863和ASTM B348两个标准的最高要求保持共同，属国际先进水平。TC4丝材目标与ASTM B348和ASTM B863比较，规格大于4.8mm的丝材的力学功能目标与ASTM相同；规格在4.0～4.8mm的丝材，目标高于ASTM B863；规格不大于4.0mm的丝材，因为每个国家选用的实验办法有差异，所以塑性目标有差异，但两标准都能遵从客观改变规则，即跟着丝材规格减小，塑性目标下降。整体来说，GB/T3623的技能水平不低于ASTM标准。TC4ELI结构丝材引证了ASTM F136的目标。焊丝的化学成分引证AWS A5.16-2004，对杂质元素比ASTM F136标准要求更严。六、与现行法规、标准的联系 当时我国钛及钛合金丝材标准有两个，除本标准之外，另一个是国家军用标准GJB2219《钛及钛合金紧固件用丝材》，两个标准运用的场所和产品方式均不同，所以两者之间并无抵触。七、施行标准的要求和办法的主张 本标准与原标准有显着的不同，特别是同牌号纯钛与原先的成分差异很大。化学成分的差异决议了功能的不同，所以在选材时应特别注意成分及对应的功能。八、参阅资料清单 1、ISO 5832/2、5832/32、ASTM B348-03、 ASTM B863-03、ASTM F136、ASTM F1472、AWS A5.16-20043、GB/T3620、GB/T 3623-984、XJ/BS 5250-2002、XJ/BS 5307-2005

80年代中期，美国陆军提出，需求新一代的野战炮。该炮可以用UH60直升飞机整件敏捷吊运布置，也可以作为易于拆开和拼装的部件用吊运才能较小的其它直升飞机进行快速布置。    1987年，VSEL(英国Vickers造船及工程有限公司)对美国这种需求做出的反应是，供给一种新式的炮规划。该规划主张的独到之处是，新规划的炮具有传统155mm炮的火力，但其分量只要3629kg。该分量比美国陆军要求的分量低4)4kg，大约是传统火炮分量的一半。    为了完结这一目标，判定了很多材料。选定的材料是TiCr。318钛合金。挑选该材料的理由是，强度/分量比高，基本上能用传统的出产设备与制作技能进行加工。    履行样品制作计划，有必要同一家公司协作。该公司不只具有成形、制作和机加这种特殊材料所需的技能，并且还领导一个技能安排，该安排的规划常识和切削技能常识可适当弥补NSEL工程组的作业。    切削办法具有特别重要的含义。对样品研发阶段决议的办法所作的改善有必要有用，以便出产各种部件。挑选到这一项目中的专业公司是Bunting钛公司。该公司最后为每一个产品研讨出了一种部件结构方式，从而为其往后的修正打下了根底，即只需最小的修正或花费最少的替换费用就可更改部件。    1987年末，Bunting钛公司的办理司理John Ryder，同以军器总规划师JimBone和主管超轻型野战炮项意图项目司理Mike Macur为首的VSEL工程组就该项目进行了具体评论。    通过数月时刻，审定了部件规划图以及主炮摇架所需的专用夹具和东西及计划计划。正如John Ryder所说，“咱们从事了相互之间确实没听说过的项目，尤其是咱们，在该项目中彻底从零开始，正加工VSEL的规划者曾经从未运用过的材料”    VSEL曾有运用高强度马氏体时效钢的经历，该材料是现在英国陆军和NATO陆军中执役的FH70兵器运用的首要结构材料。VSEL的工程师们尽管知道，钛可以用作结构材料，但他们曩昔没有运用钛的规划经历。    因为要求的时刻短，依据在规划工程师、项目司理和军器局供应司理之间构成的密切关系组成一个作业小组。这种全体规划和办理办法确保了在急迫的期限内，按所需意图完结产品装置。    1988年3月，Bunting工程公司签订了制作两个样品摇架以及一切有关的夹具、东西与装置设备的第一个合同。    在该合同之后，取得了制作后驻锄，炮管驻退机。凹凸以及全套加-CiE具的订单。Bunting工程公司还同VSEL的悬挂体系供货公司严密协作，制作和加工了杂乱的悬臂、衬套和枢轴。    超轻型炮的总分量为3。7t。钢制兵器零件大约为2t，钛合金制作的剩下结构件大约为1t。    1989年头，签订了制作两个样炮射击座盘和有关制作东西的一些合同。    1989年10月中旬，竣工的产品展出于华盛顿防务展览，并取得极好的点评。在1989年期间，在Cumbria的Eskmeals射击场进行了接连射击实验。1990年头，取得了一个新的罕见的试射成果。美国陆军和海军陆战队用一门样炮，在美国Ynman射击场进行了接连实验。

钛合金材料重量轻，密度是4.4 kg八3，比强度高，是航空航天等范畴的重要金属材料。但其加工功能较差，特别是钻孔和攻丝的功率很低，在很大程度上限制着产品中钛合金零件的加工质量和出产功率。这儿分析了钛合金材料及其切削特性在钻孔和攻丝中体现出来的详细特色，特别对刀具材料、刀具结构和刀具几许参数等进行了反复研讨和实验，并采纳了相应措施，较好地处理了钛合金钻削和攻丝加工过程中存在的难题。1钛合金功能特色和加工特性分析1. 1钛合金功能特色    钛合金即在工业纯钛中参加合金元素，以进步钛的强度。钛合金可分为三种:峡太合金，隘合金和二+隘合金。c1+隘合金，如TC4(Ti一6A1一4V)，此种钛合金由咖卿相组成，这类合金安排安稳，高温变形功能、耐性、塑性较好，能进行淬火和时效处理使合金强化，是航空业重要的原材料。钛合金的功能特色，首要体现在:    a)比强度高。钛合金密度小(4.4 kg/m3)，重量轻，其比强度却大于超高强度钢。    b)热强性高。钛合金热安稳性好，在300℃一500℃条件下，其强度约比铝合金高10倍。    c]化学活性大。钛的化学活性大，与空气中的0, N, CO,水蒸气等发作激烈的化学反响，在钛合金表面易构成TiC及TiN硬化层。    d)导热性差。钛合金导热性差，钛合金TC4在20℃时的热导率X=16.8 W/m•℃，导热系数是0.036 cal/(cm•:•℃)。1. 2钛合金加工特性分析    因为钛合金导热系数低，仅是钢的114,铝的1113,铜的1125,因而散热慢，不利于热平衡，特别是在钻孔和攻丝加工过程中，散热和冷却作用很差，在切削区构成高温，加工后回弹大，构成钻头和丝锥扭矩增大，刃口磨损快，耐用度下降。一起，因为钛合金变形系数小于或挨近于1，这是钛合金加工时的一个显着特色。因而，切屑在前刀面上滑动冲突的旅程加大，加快刀具磨损。此外，钛合金化学活性高，在高温高压下加工，与刀具材料起反响，构成溶敷，分散而成合金，构成粘刀具，切屑不易扫除，往往发作钻头被咬住、扭断钻头号现象。2钛合金的钻削加工    经过对钛合金加工特性的分析，了解了影响钛合金钻削加工的要素，即在加工过程中及易呈现烧刀、断钻、刀具磨损快等间题。因而，侧重对钻头材料、钻头几许参数、钻削用量以及冷却液等进行了研讨，并较好地处理了这一间题。2.1钻头材料    钻头材料应满意以下要求:    a)满意的硬度。钻头和丝锥的硬度有必要大于钛合金的硬度。    b)满意的强度和耐性。因为钻头和丝锥在加工钛合金时接受很大的改动力和切削力。因而，有必要有满意的强度和耐性。[next]    C)满意的耐磨性。因为钛合金耐性好，加工时切削刃要尖利，因而刀具材料有必要有满意的反抗磨损才干，这样才干削减加工硬化。    d)刀具材料与钛合金亲合才干要差。因为钛合金化学活性高，因而要求刀具材料和钛合金亲合才干要差，防止构成溶敷，分散而成合金，构成粘刀、断钻等现象。    综上所述，经过对常用的刃具材料W18C二4V,硬质合金(YG8)、W6Mo5C二4V3Al, W12C二4V4Mo和W2Mo9C二4VCo8等制作的钻头和丝锥进行实验分析，结果表明由材料W2Mo9Cr4VCo8制作的钻头和丝锥加工钛合金时刃口尖利、磨损小，功率有了显着的进步，是比较抱负的刃具材料。    W2Mo9Cr4VCo8归于高速钢的一种，用该材料制作的钻头和丝锥之所以适宜加工钛合金，与该材料的化学成分有关(材料化学成分见表幼。该材料含有7. 5%-8. 5%的金属元素钻。钻的首要作用是能加强二次硬化的作用，进步红硬性和热处理后的硬度，一起，具有杰出的散热性。因而，含钻高速钢具有高的切削加工件能。2. 2改动钻头几许参数    钛合金的加工特性决议标准麻花钻头钻削加工钛合金时存在许多间题，首要体现:    a)钻头顶角2T小，切削刃长，切下的切屑宽，因而钻头扭矩大，轴向抗力也大。一起，切屑弯曲成螺旋状程度大，切屑所占的空间也大，排屑不顺利，影响冷却。    b)钻头钻心厚度剑，因为钻削加工钛合金时钻头接受很大扭矩和轴向抗力。钻心厚度小，则钻头强度低，钻头易折断。钻头螺旋角叼、    C)螺旋角直接影响主切削刃的前角。螺旋角大，则刃口尖利，切削轻捷，否则会构成加工硬化。    d)钻头外缘处后角of小，影响钻心处切削刃的前角。2. 2. 1增大钻头顶角2T    a)钻头顶角决议切屑宽度和钻头前角的巨细。当钻头直径和进给量一守时，增大顶角2甲，则切削宽度变窄，单位切削刃上的负荷减轻。一起，钻头外圆处的刀尖角减小，减小了刀尖角的磨损速度，一起有利于散热，耐用度也得到进步。    b)顶角对前角有很大影响。当顶角等于900时，主截面为轴向截面，其前角就是某点所在的螺旋角。因而，增大顶角2T有利于改进钻心处的切削条件。顶角影响切屑流出的方向。顶角大，切屑弯曲成螺旋的程度减小，且比较平直，简单扫除，即进步了排屑功能。    经过分析实验，在加工钛合金时，采纳增大钻头顶角2T，2T规模是1350一1400，结果表明钻削作用杰出。2. 2. 2挑选适宜的钻头螺旋角    a)钻头螺旋角障接影响主切削刃前角的添加和减小。确添加，前角也添加，切削轻捷，易于排屑，扭矩和轴向力也小。式中，D为钻头直径:P为螺旋槽导程。    b)由上式看出，切削刃上各点确是改变的。挨近外圆处确最大，前角也最大，切削刃尖利，切削功能好。而挨近钻心处确最小，切削功能较差，将经过此处磨成圆弧状，以改进切削条件。    随确添加，切削刃强度削弱，磨损快，乃至会发作切削刃焚毁等现象。因而合理挑选确，以适宜钛合金钻削加工。[next]    经过分析实验，增大后钻头的螺旋角2. 2. 3增大钻心厚度    因为在钻削加工钛合金时钻头接受很大扭矩和径向抗力，特别是小直径钻头，简单折断，因而增大钻心厚度，以进步钻头强度。钻心厚度一般为:式中，D为钻头直径。2. 2.4增大钻头外缘处后角    钻头切削刃各点上的后角是不等的，愈挨近中心，这以后角愈大，因而，钻头后角的标示和要求，都以钻头外缘处为准。    因为切削表面为螺旋面，切削刃就任一点的切削速度的方向为螺旋线，由打开图5可以看出，实践后角A小了一个确。其巨细由下式核算:Sgo二fhrD式中，f为钻头走刀量:D为钻头在该点的直径。    由上式看出，走刀量添加，切削刃上的点愈挨近中心，甲角愈大，钻头实践后角愈小。这就要求有不等的后角v，由此向钻心逐步添加。为了适宜钛合金加工，总结出的后角of见表3,增大钻头外缘处后角可以使横刃尖利改进切削功能。特别是对钻心处的钻削加工有显着改进2. 2. 5钻头加工成倒锥x    钻头加工成倒锥减小棱带同孔壁冲突，使钻头切削时扭矩减小.倒锥视点见表4,经过分析实验依照上述几许参数加工的钻头钻削加工钛合金时作用杰出，功率可进步40$左右2. 3钻削用量    钛合金的功能特色要求钻削加工钛合金时转谏要低，进给量要适中。表5是钻削加工钛合金的钻削用a    作用:我单位在钛合金上钻削(4. 2，(D5，(D8，012，(D23孔，一次钻出功率比标准麻花钻头有显着进步。例如:钻孔直径(4. 2,深18。，钻一个孔约需4二约钻25飞。个孔，刃磨一次;钻孔直径CD5,深18。，钻一个孔约需4二约钻25飞。个孔，刃磨一次;钻孔直径(D8,深20。，钻一个孔约需8二约钻1822个孔，刃磨一次;钻孔直径中12,深20。，钻一个孔约需抖二约钻15饱。个孔，刃磨一次:钻孔直径(D23,深24。，钻一个孔约需24二约钻1015个孔，刃磨一次。2.4  fi3}rR    钻削和攻丝加工钛合金时最好不必含氢的冷却液，防止发作有毒物质和引起氢脆。钻削浅孔时，可用电解切削液，其成分是:葵二酸Y%}10%,三乙醇胺Y%}10%,甘油Y%}10%,Y%}10%,亚3%}5%%，剩下为水。    钻削深孔时，用N32机械油加火油，西己比是3:1. 5,也可用硫化切削液。3钛合金的攻丝加工    钛合金攻丝加工，特别是小孔攻丝加工是很困难的。其首要原因是因为钛合金导热系数低，在攻丝加工过程中，切削区构成高温，构成钛合金热膨胀，别的，钛合金加工后回弹大，孔壁揉捏丝锥，乃至将牙型面包住，丝锥不能滚动，否则将丝锥折断。    经过很多分析实验，最终首要经过改进丝锥结构方式和挑选适宜钛合金刀具材料处理了这一难题。[next]3. 1丝锥材料    丝锥材料同钻头材料。3. 2丝锥结构方式    标准丝锥一次切削成形，切削量大，扭矩也大，孔壁热膨胀和回弹后，丝锥滚动困难。为了处理这一间题，改进了丝锥的结构方式，将标准丝锥的一次切削加工，分为工、II, II工三锥切削，一起，将丝锥加工成跳齿型，很好地处理了断屑间题，切削轻捷，作用非常好，功率大大进步，冷却作用也得到了改进。    M5跳齿丝锥的结构方式，见图6,跳齿丝锥的几许参数，见表6,丝锥的技能条件:a)切削部分的硬度HRC62一64,其他HRC32一42; b)刀齿宽度的2儿沿螺纹齿形铲螺纹底孔规划    依据钛合金的特性加工螺纹底孔时孔径公役可放大一些。螺纹公役带方位和精度等级断定后，在成歇满意内螺纹小径D1公役等级的清况下，恰当加大螺纹底孔直径，冷却后螺纹底孔的缩短量，可以抵消这一部分的加很多，加工后的螺纹满意规划精度要求。因为不同牌号的钛合金、不同的铸造热处理办法、不同的结构方式等厦因，螺纹根柢L加大的量也不同，依据详细.嗜况进行试加工来断定。3.4冷却液    钛合金玫丝时运用的冷却液与钻削加工时运用的冷却液相同。4结束语    经过对钛合金的特性分析，要点处理了钛合金钻削和攻丝加工过程中存在的难题，并获得杰出作用，得出如下定论:    [1)W2Mo9C二4Vo8材料的钻头和丝锥适宜钛合金加工;    [2)改进钻头几许参数，可使钛合金零件的加工功率有显着的进步;    [3)改进丝锥结构方式，可使钛合金零件的加工作用得到显着的改进;    [4)制造适宜钛合金加工的冷却液，可延长切削刀具的寿数。

JB/T 4745—2002                                附录D（规范性附录）压力容器用钛及钛合金焊丝 D.1 范 围 D.1.1 本附录适用于钛制压力容器的钨极气体保护焊用钛及钛合金填充丝和熔化极气体保护焊用钛及钛合金焊丝。D.1.2 本附录适用于压力容器用国产钛材的焊接,也可适用于相应进口钛材的焊接。D.1.3 本附录规定了钛及钛合金焊丝(包括焊丝和填充丝)的要求、试验方法、检验规则和标志、包装等。 D.2 合同内容 本附录所列焊丝的订货合同应包括下列内容:a) 焊丝的牌号、状态、直径；b) 产品形式（直段或无支架卷）；c) 对残余元素是否有要求；d) 订货重量；e) 本标准及附录的编号；f) 其他需要说明的事项。 D.3 要 求 D.3.1 牌号、状态、直径与产品形式D.3.1.1 焊丝的牌号、状态、直径及其允许偏差应符合表D.1的规定。表D.1  钛焊丝牌号、状态、直径及其允许偏差牌号 状态 直径mm 直径允许偏差mmSTA0R   冷加工态（Y）真空退火态（M）   0.8,1.0,1.2,1.6,2.02.4,3.2,4.0,4.8    ±0.05(直径＜4.0）±0.1(直径≥4.0)STA1R STA2R STA3R STA9R STA10R D.3.1.2 焊丝的产品形式分直段和无支架卷两种。D.3.1.3 直段供货的焊丝长度及允许偏差为915mm±6mm，长度有其他要求时应协议解决。D.3.2 熔炼方法和化学成分D.3.2.1 用于制作焊丝的铸锭应采用真空自耗电弧炉熔炼，熔炼次数不得少于两次。D.3.2.2 焊丝的化学成分应符合表D.2的规定。表D.2 钛焊丝化学成分牌号 主 要 成 分% 杂 质 元 素% 残 余 元 素≤ %Ti Mo Ni Pd Fe O C N H 单个 总和STA0R 余 — — — ≤0.10 ≤0.10 ≤0.03 ≤0.015 ≤0.005 0.05 0.20STA1R 余 — — — ≤0.20 ≤0.10 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20STA2R 余 — — — ≤0.20 0.10-0.15 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20STA3R 余 — — — ≤0.30 0.15-0.25 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20STA9R 余 — — 0.12～0.25 ≤0.20 ≤0.10 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20STA10R 余 0.2～0.4 0.6～0.9 — ≤0.30 ≤0.12 ≤0.03 ≤0.020 ≤0.008 0.05 0.20注:当合同中未特别指明时,残余元素包括AL、V、Sn、Mo、Zr、Ni、Cu、Si、Y（该牌号中含有主要成分元素应除去）。合同中未注明时，不提供残余元素的分析结果。D.3.2.3 用户从产品上取样进行化学成分复验时,成品分析的允许偏差列于表D.3。表D.3  钛焊丝成品化学成分分析允许偏差成分元素 规定成分范围% 成品分析允许偏差%Mo 0.2～0.4 ±0.03Ni 0.6～0.9 ±0.03Pd 0.12～0.25 ±0.02Fe ≤0.10或≤0.20 ±0.05≤0.30 ±0.10O ≤0.10 ±0.020.10～0.15 ±0.02≤0.25 +0.03C ≤0.03 +0.01N ≤0.015或≤0.02 +0.01H ≤0.005或≤0.008 +0.002单个残余元素 ≤0.05 +0.02D.3.3 低倍检查   焊丝的横向低倍组织上不应有裂纹、折叠、气孔、分层、缩尾、金属或非金属夹杂物及其他影响使用的缺陷。  3.4 表面与宏观质量  3.4.1 焊丝表面应清洁，无氧化色，不应有裂纹、起皮、折叠、起刺、斑疤和夹杂等，不应有润滑剂和其他外来物质的污染，以及其他影响使用的缺陷。  3.4.2 焊丝应满足在自动或半自动焊接设备中均匀送进的要求。  3.4.3 成卷供货的焊丝缠绕时不应有波浪形、死弯、重叠、并可无阻碍地自由退绕，外端头应有标记，以使方便的找出。 D.4 试验方法 D.4.1 焊丝化学成分仲裁分析方法按GB/T 4698的规定进行。D.4.2 焊丝的尺寸、重量应使用相应精度的量具测量。D.4.3 焊丝的低倍组织检验参照GB/T 5168的规定进行。D.4.4 焊丝的表面与宏观质量的检查采用目视进行。 D.5 检验规则 D.5.1 检查和验收D.5.1.1 焊丝应由供方技术监督部门检验，保证焊丝质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。D.5.1.2 需方对收到的焊丝，应按本标准的规定进行复验，如复验结果与本标准规定不符时，应在收到产品之日起6个月内向供方提出。D.5.2 组批焊丝应成批提交检验，每批应由同一牌号、熔炼炉号、制造方法、状态和规格的产品组成。D.5.3 检验项目   每批焊丝均应进行化学成分、尺寸、代倍及表面与宏观质量的检验。D.5.4 取样位置和取样数量D.5.4.1 每批焊丝由成品上任取一个试样进行气体（N、H、O、C）含量的分析，其他成分的含量以原铸锭的分析结果报出。当所使用的铸锭没有分析过残余元素含量时，还应从同一锭号的成品丝材中任意取一个试样进行残余元素的分析。不注明可不分析残余元素。D.5.4.2 每批焊丝任取两卷（或根）分别在每根的两端各取一个试样进行横向低倍组织检查，检验不合格时，该批产品为不合格。D.5.4.3 焊丝应逐根（卷）进行尺寸、表面与宏观质量的检查。D.5.5 重复试验   在化学成分分析检验中，如果有一个分析结果不合格，则从该批焊丝中取双倍试样进行该不合格项目的复验。复验结果若仍有一个不合格，则该批焊丝为不合格。 D.6 标志、包装、运输、储存 D.6.1 产品标志   在已检验的每件（卷）焊丝上应牢固地扎上一个标牌，标牌上应注明牌号、状态、规格、熔炼炉号、批号、净重、生产厂名称（或标识）、本标准呈等。D.6.2 包装、包装标志、运输、储存D.6.2.1 焊丝按标准重量包装时，其实际净重与所示标准重量的差值应在标准重量的10%内，标准重量可按供方习惯，也可双方协议。D.6.2.2 成卷交货的焊丝，无支架卷的内、外直径和卷的宽度可按供方习惯，也可双方协议。D.6.2.3 每件（卷）焊丝用聚乙烯薄膜套好、扎紧后，用木箱包装。产品装箱时，箱内应衬以防潮纸，箱内各件之间须用软材料填实、固定。不同批号的焊丝不得装入同一箱内。D.6.2.4 产品装箱后，在包装箱外壁上应有一清晰、牢固的标记，标记内容有：产品名称、牌号、本标准号、锭号、批号、规格、净重、生产厂名称等。D.6.2.5 产品的其他包装、包装标志、运输和储存等应符合GB/T 8180的规定。D.6.3 质量证明书   每批产品应附有质量证明书。质量证明书应包括产品名称、牌号、锭号、批号、状态、规格、数量（件数、毛重、净重）、合同号、本标准号、生产厂名称与地址、各项分析检验的结果、技术监督部门的印记、检验员印鉴、检查日期、包装日期。 D.7 说明     压力容器用钛及钛合金焊丝也可按GB/T 3623—1998的焊丝技术要求订货，但焊丝的化学成分应符合本附录的要求。 .

据了解，本年第四代3D打印机将引入国内一些医院，它能打出钛合金物件，有望直接用作骨科材料植入人体。而在前不久，白求恩世界和平医院神经外科有一名稀有肿瘤患者，由于脑壳遭到肿瘤细胞包裹腐蚀，3/4的脑壳都被替换为钛合金的“人工脑壳”。 　　说到钛，有人说它是一种矿岩，有人想到网络热词“钛合金眼”，有人猜它能够用做工业材料，当然也有人问：钛是什么？尽管钛的一些功用并没有被大众所熟知，但这并不能阻挠它有一番大作为。这不，最近它又被3D打印技能制成“人工脑壳”用来代替人的颅骨。 　　音讯一出，人们议论纷繁： 钛缘何能做“人工脑壳”？用钛制品做医用材料靠谱吗？与其它材料比较有啥不相同？在推行中遇到哪些瓶颈？除此之外钛还有什么用处？就这些疑问，中科院金属研讨所研讨员徐东生为读者答疑释惑。 　　钛为什么能植入人体？ 无毒、耐腐蚀、弹性好、强度高 　　将一种物质植入人体可不像说的这般轻松。徐东生说：“将物质植入人体需求几个条件，首要要求这种物质有必要无毒，与人体无不良反响；其次是一般不能腐蚀；再次是假如作为骨代替物需求强度高、耐疲惫、一起和弹性模量要与人骨挨近。 　　将钛合金用于人工骨制移植，在医学上使用的越来越广泛。是什么原因让钛从许多备选材料中锋芒毕露？徐东生说：“早年用的骨代替用金属如不锈钢等，其弹性模量大多很高，与骨之间弹性模量不匹配，使得载荷不能由植体很好地传递到相邻骨安排，呈现‘应力屏蔽’现象，然后导致种植体周围发作骨吸收，导致部分骨质疏松，终究引起种植体松动或邻近的骨开裂。 　　“钛是稀有的几个对人体无害的元素金属之一。就现在看，钛可能是放在人体里最好的骨代替材料”徐东生说，“尤其是一些新发明的低模量钛合金，弹性模量和人骨十分挨近，这样就不会发作应力屏蔽，给人体带来一些比如骨质疏松这样的问题，也不需求像其他骨制品几年就得替换一次。这类合金与人体力学相容性十分好，会跟着本身骨头的变形而变形。而其他像是铁、镍等合金骨制品则会跟着时刻的推移，导致一些比如过敏、发炎、生锈等问题。有些金属尽管与人体没有反响，如金、镍等，可是强度及弹性等方面远不及钛。 　　将钛植入人体有何危险？ 生物相容性是要害 　　钛制品植入人体危险终究有多大？这是老百姓关怀的热门。徐东生说：“许多人忧虑骨质移植会不会构成病变的发作。实际上在咱们所的研讨初期就已考虑到这点。的确有些材料移植到体内会加快细胞增加，乃至导致癌症。十几年前咱们就开端与别人协作进行生物相容性研讨，通过一些实验调查细胞如安在钛移植体上成长、蛋白质会不会堆积。通过无数次的实验调查和临床经验证明，这种钛合金的生物相容性很好。 　　据国外研讨标明，某些钛合金植入体内后，合金中的V等离子会分散到其周围的软安排中，引起发炎等症状。这项研讨是否阐明钛制品骨质移植存在一些无法防止的缝隙？ 　　有关资料显现，正常人的体液中含有水、葡萄糖、蛋白质以及类脂肪等物质，正常状态下pH值为7.4，这些特性就决议了人体环境具有必定的腐蚀性。而生物体环境的复杂性决议了种植体安排之间反响的复杂性。徐东生说：“咱们的钛合金去除了对人体有害的V等元素，选用Nb， Zr， Sn等无毒元素，一起钛具有很大的慵懒，相较于不锈钢及其他合金，钛的抗腐蚀功用是十分超卓的，当时它仍是已知最适合制造种植体的材料。当然，关于钛的医用材料还有许多问题有待进一步探究，包含它的规划方法、制备工艺、功用测验等问题。 　　3D打印钛合金骨骼难在哪儿？ 造价高，临床有待验证，技能亟待完美 　　比较传统方法，3D打印在实体制造中省去了冗长而贵重的模具制造进程，这一显着优势使得它被各行业争相投入运用。在医用方面，骨骼3D打印已不再是神话。徐东生说：“骨骼3D打印简略来说，首要需求对需仿制的骨骼或许对身体上的对称骨骼进行3D成像，然后输入3D打印机层层叠加，直至构成3D的实体。这意味着骨骼的3D打印技能成功地处理了依据个别需求进行结构规划这一难题。但将钛合金骨骼3D打印技能要想被广泛运用，估量还得等上一段时刻。 　　在人们的形象中，只要和钛扯上联系，好像就注定价值不菲。那么，这是不是构成推行运用难的原因？对此徐东生表明，造价高的确是一个问题，但这并不是仅有的原因。需求用很多的科学研讨和临床实验来证明这项技能的安全可靠，也是一个要害因素。 　　徐东生着重说：“就现在来看，用钛质料打印出来的部件并不是十分完美，一般都会带有一些缺点——表面上比较粗糙，内部会有一些微孔等，对外观或强度上会构成必定的影响。实际上，想要合金疲惫功用好一起又具有低模量是十分困难的。由于合金的弹性模量比较低的话，它的强度常常也会下降。通过什么方法规划出既具有高强度又具有低弹性模量的钛合金是制造杰出种植体的要害，这是咱们所多年来的尽力方向。 　　热播剧《永不磨灭的编号》里，主人公“铁脑壳”由于脑壳上修补了一块铁片而给人形象深入。白求恩世界和平医院神经外科有一名稀有肿瘤患者，由于脑壳遭到肿瘤细胞包裹腐蚀，3/4的脑壳都要替换为钛合金的“人工脑壳”。如此大面积替换“人工脑壳”的手术十分罕见，手术危险和难度也特别大。金属脑壳是怎样替换的，患者往后日子有何影响？ 　　半月前，52岁的患者杨顺畅（化名）因头痛、眼眶肿痛，在家人的伴随下来到白求恩世界和平医院医治，却意外得知，头部长了一个巨大肿瘤，再不进行手术可能会危及生命。 　　白求恩世界和平医院神经外科主任樊丰势说，通过确诊分析，患者有必要当即手术。而由于巨瘤包裹、腐蚀颅骨，因而有必要要将颅骨替换成人工头颅。在一半肿瘤和颅骨成功切除后，随后，通过对剩下颅骨和“人工脑壳”从头塑型，卯上钛钉，金属脑壳被牢牢固定。最终，医师将离隔的脑膜和头皮纷繁修正缝合好，钛合金人工头颅顺畅替换。通过整整13个小时，手术顺畅完毕。 　　问：手术用的金属脑壳是怎样做的？ 　　樊丰势：这个金属脑壳分前后两片，是用两个钛合金网做成的。这个“人工脑壳”是在手术之前做好的，使用3D技能依照成年人的均匀参数制造的。这种金属与人体相容性好，表面包上患者自己的安排之后像骨头相同，进入体内不会生锈。 　　问：假如患者再需医治，还能翻开脑壳吗？ 　　樊丰势：由于“人工脑壳”是用钛钉卯上去的，所以还能够拆开。 　　问：金属脑壳功用跟本来的脑壳相同吗？ 　　樊丰势：脑壳的首要功用就是维护大脑，钛合金质地比较硬，所以比之前的颅骨还要健壮。并且，规划时，后半部分质地相比照前方更硬，怎样压也不会变形。此外，由于头皮完好，所以不会让大脑太灵敏，散热、存热等大脑调理功用也不受影响。 　　问：今后还能长头发吗？ 　　樊丰势：当然能长头发，由于头发作长首要在于头皮。手术进程中，患者的头皮安排并未受损。等头发长了，头皮上的手术痕迹也被挡住了，与正常人看起来没有显着差异。