TA2鈦合金豐順金屬專業(yè)批發(fā)TA2鈦合金 TA2純鈦是銀白色的金屬,它具有許多優(yōu)良性能。鈦的密度為4.54g/cm3,比鋼輕43% ,比久負(fù)盛名的輕金屬鎂稍重一些。機(jī)械強(qiáng)度卻與鋼相差不多,比鋁大兩倍,比鎂大五倍。鈦耐高溫,熔點(diǎn)1942K,比黃金高近1000K ,比鋼高近500K。TA2鈦板是用鈦金屬,經(jīng)過特殊處理工藝壓成板狀,成為鈦板。
工業(yè)純鈦按其雜質(zhì)含量的不同,分為TA1、TA2和TA3三個(gè)牌號(hào)。這三種工業(yè)純鈦的間隙雜質(zhì)元素是逐漸增加的,故其機(jī)械強(qiáng)度和硬度也隨之逐級(jí)增加,但塑性、韌性相應(yīng)下降。
工業(yè)上常用的工業(yè)純鈦是TA2,因其耐蝕性能和綜合力學(xué)性能適中。對(duì)耐磨和強(qiáng)度要求較高時(shí)可采用TA3。對(duì)要求較好的成型性能時(shí)可用TA1。
國(guó)標(biāo)中的TA1,TA2和TA3對(duì)應(yīng)這UNS中Gr0,Gr1和Gr2。
TA1、TA2在鐵量ω為0.095%、氧含量ω為0.08%、氫含量ω為0. 0009%、氮含量ω為0.0062%時(shí),具有很好的低溫韌性和高的低溫強(qiáng)度,可用作-253℃以下的低溫結(jié)構(gòu)材料。
TA2化學(xué)成分
TA2含鈦(Ti) 余量,鐵(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氫(H)≤0.015,氧(O)≤0.25
(1) 鈦在空氣和氧化性,中性水溶液介質(zhì)中,其表面很易產(chǎn)生致密的氧化鈦鈍化膜,使鈦的電極電位顯著正移,大大提高了熱力學(xué)穩(wěn)定性。以鈍性系數(shù)來表示金屬鈍化后化學(xué)穩(wěn)定性提高的程度,鐵為0.18,鎳為0.37,鉬為0.49,鉻為0.74,鋁為0.82,而鈦則為2.44。鈦在許多介質(zhì)中具有比不銹鋼、鋁等好得多的耐蝕性。(移動(dòng)式容器還利用了鈦比重輕、比強(qiáng)度高的特性)
(2) 鈦不存在像鐵素體鋼那樣的低溫脆性問題,鈦可以用做溫度低至-269度的低溫容器,但由于奧氏體不銹鋼,鋁,銅,等也可以用做低溫容器,且比鈦便宜,因此鈦實(shí)際上很少用于低溫固定式容器,在航空、航天中鈦用做移動(dòng)式低溫容器,重要是利用了鈦的高比強(qiáng)度、重輕量的特點(diǎn)。
(3) 在海水、鹽水等含氯介質(zhì)中,碳素鋼,低合金鋼,一般不銹鋼,鋁耐蝕性均不好,而鈦具有獨(dú)特優(yōu)異的耐蝕性,約有50%的鈦容器用于抗含氯介質(zhì)的腐蝕。
((6) 在溫度超過500度的純氧或溫度超過1200度的空氣中,鈦會(huì)燃燒,因此鈦容器不得在接觸空氣和氧的情況下接觸明火,以避免鈦容器燃燒。
(7) 鈦材和鈦容器一般不要求考核沖擊韌性。
(8) 鈦的用途主要有兩類。一為航空中用于超音速飛機(jī)等。主要用其高的比強(qiáng)度。主要牌號(hào)為Ti-6Al-4V ,另一為用于民用工業(yè),主要用其優(yōu)異的耐蝕性,主要牌號(hào)為工業(yè)純鈦。我國(guó)90%以上的鈦用于民用工業(yè),民用工業(yè)用鈦中約有34用于容器(包括換熱器)因此我國(guó)容器用鈦在鈦工業(yè)中占舉足輕重的位置。
容器用鈦的確定
1 、容器用鈦和鋼一樣,必須滿足容器制造和使用的基本要求,即制造中便于條形和焊接,使用時(shí)能安全承載。因而要求容器用鈦有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、良好的塑性和焊接性能。
容器的承載能力不僅與鈦材強(qiáng)度有關(guān),還與設(shè)計(jì)中根據(jù)材料強(qiáng)度所計(jì)算出來的構(gòu)件尺寸有關(guān),因而材料強(qiáng)度高低只影響構(gòu)件的尺寸大小。一般并不影響到材料是否能用。
2、鈦比鋼的價(jià)格貴得多,也比鋁、銅等貴多,采用昂貴的鈦制造容器在于鈦有下述其他金屬不可替代的特征。
(1)鈦的比強(qiáng)度很高,宇航容器常利用此特性,但宇航容器不屬于本標(biāo)準(zhǔn)的范圍。地面固定式容器并不特別追求容器的重量輕。
(2)鈦有良好的低溫塑料及其韌性,宜用于低溫容器,但由于鋁、銅、奧氏體不銹鋼等也均可用于低溫容器,因而實(shí)際上昂貴的鈦很少用于低溫容器。
(3)鈦用于容器主要利用鈦具有優(yōu)于上述其他金屬的優(yōu)異的耐腐蝕性
(4)鈦的熱導(dǎo)率約為碳鋼的15,與奧氏體不銹鋼接近,由于鈦的強(qiáng)度較高,管殼式換熱器的換熱管的壁厚可較薄。
(5)本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的容器用鈦材料只限于我國(guó)現(xiàn)行鈦材國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的牌號(hào)、狀態(tài)和能保證力學(xué)性能的尺寸范圍。
如我國(guó)鈦板標(biāo)準(zhǔn)GBT3621中保證力學(xué)性能的厚度僅為10mm(TA2為25mm),而在國(guó)外鈦板標(biāo)準(zhǔn)中與我國(guó)容器用鈦牌號(hào)相當(dāng)?shù)拟伵铺?hào)保證力學(xué)性能的厚度均較厚,美國(guó)為25mm,日本為15mm,德國(guó)為35mm,俄羅斯為150mm.實(shí)際上我國(guó)鈦板標(biāo)準(zhǔn)中可供應(yīng)的鈦板厚度可達(dá)60mm.只要供貨時(shí)能保證力學(xué)性能,在容器上也是可以應(yīng)用的,力學(xué)性能的合格指標(biāo)可以協(xié)商確定.如果所保證的強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)中10mm以下厚度的強(qiáng)度保證值稍低,可以另行計(jì)算其許用應(yīng)力值.據(jù)了解,我國(guó)寶雞有色金屬加工廠對(duì)不超過25mm厚的鈦板以可按GBT3621中厚度不超過10mm的鈦板保證力學(xué)性能.
(6)我國(guó)鈦材與國(guó)外相應(yīng)牌號(hào)在化學(xué)成分與力學(xué)性能方面并不完全相同,但有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系.采用國(guó)外鈦材代替國(guó)內(nèi)相應(yīng)牌號(hào)的鈦材是允許的,也很方便.這時(shí)除應(yīng)符合壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程中第22條的要求外,當(dāng)國(guó)外鈦材與國(guó)內(nèi)鈦材的強(qiáng)度稍有差別時(shí),其許用應(yīng)力值也應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整.