1樓：愛上孕婦
鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用於各個領域。世界上許多國家都認識到杴合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，並得到了實際應用。
第一個實用的鈦合金是2023年美國研製成功的ti-6al-4v合金，由於它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金工業中的王牌合金，該合金使用量已佔全部鈦合金的75％～85％。其他許多鈦合金都可以看做是ti-6al-4v合金的改型。
20世紀50～60年代，主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金，70年代開發出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。a2(ti3al)和r（tial）基合金的出現，使鈦在發動機的使用部位正由發動機的冷端（風扇和壓氣機）向發動機的熱端（渦輪）方向推進。
結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發展。
另外，20世紀70年代以來，還出現了ti-ni、ti-ni-fe、ti-ni-nb等形狀記憶合金，並在工程上獲得日益廣泛的應用。
目前，世界上已研製出的鈦合金有數百種，最著名的合金有20～30種，如ti-6al-4v、ti-5al-2.5sn、ti-2al-2.5zr、ti-32mo、ti-mo-ni、ti-pd、sp-700、ti-6242、ti-1023、ti-10-5-3、ti-1023、bt9、bt20、imi829、imi834等[2,4]。
鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物（tixal，此處x=1）四類。
2. 鈦合金的新進展
近年來，各國正在開發低成本和高效能的新型鈦合金，努力使鈦合金進入具有巨大市場潛力的民用工業領域陽。國內外鈦合金材料的研究新進展主要體現在以下幾方面。
（1）高溫鈦合金。
世界上第一個研製成功的高溫鈦合金是ti-6al-4v，使用溫度為300-350℃。隨後相繼研製出使用溫度達400℃的imi550、bt3-1等合金，以及使用溫度為450~500℃的imi679、imi685、ti-6246、ti-6242等合金。目前已成功地應用在軍用和民用飛機發動機中的新型高溫鈦合金有.
英國的imi829、imi834合金；美國的ti-1100合金；俄羅斯的bt18y、bt36合金等。表7為部分國家新型高溫鈦合金的最高使用溫度[26]。
近幾年國外把採用快速凝固／粉末冶金技術、纖維或顆粒增強複合材料研製鈦合金作為高溫鈦合金的發展方向，使鈦合金的使用溫度可提高到650℃以上[1,27,29,31]。美國麥道公司採用快速凝固／粉末冶金技術戚功地研製出一種高純度、高緻密性鈦合金，在760℃下其強度相當於目前室溫下使用的鈦合金強度[26]。
（2）鈦鋁化合物為基的鈦合金。
與一般鈦合金相比，鈦鋁化合物為基鈉ti3al（α2）和tial（γ）金屬間化合物的最大優點是高溫效能好（最高使用溫度分別為816和982℃）、抗氧化能力強、抗蠕變效能好和重量輕（密度僅為鎳基高溫合金的1/2），這些優點使其成為未來航空發動機及飛機結構件最具競爭力的材料[26]。
目前，已有兩個ti3al為基的鈦合金ti-21nb-14al和ti-24al-14nb-#v-0.5mo在美國開始批量生產。其他近年來發展的ti3al為基的鈦合金有ti-24al-11nb、ti25al-17nb-1mo和ti-25al-10nb-3v-1mo等[29]。
tial（γ）為基的鈦合金受關注的成分範圍為ti-（46-52）al-（1-10）m（at.％），此處m為v、cr、mn、nb、mn、mo和w中的至少一種元素。最近，tial3為基的鈦合金開始引起注意，如ti-65al-10ni合金[1]。
（3）高強高韌β型鈦合金。
β型鈦合金最早是20世紀50年代中期由美國crucible公司研製出的b120vca合金（ti-13v-11cr-3al）。β型鈦合金具有良好的冷熱加工效能，易鍛造，可軋製、焊接，可通過固溶-時效處理獲得較高的機械效能、良好的環境抗力及強度與斷裂韌性的很好配合。新型高強高韌β型鈦合金最具代表性的有以下幾種[26,30]:
ti1023（ti-10v-2fe-#al），該合金與飛機結構件中常用的30crmnsia高強度結構鋼效能相當，具有優異的鍛造效能；
ti153（ti-15v-3cr-3al-3sn），該合金冷加工效能比工業純鈦還好，時效後的室溫抗拉強度可達1000mpa以上；
β21s（ti-15mo-3al-2.7nb-0.2si），該合金是由美國鈦金屬公司timet分部研製的一種新型抗氧化、超高強鈦合金，具有良好的抗氧化效能，冷熱加工效能優良，可製成厚度為0.
064mm的箔材；
日本鋼管公司（nkk）研製成功的sp-700（ti-4.5al-3v-2mo-2fe）鈦合金，該合金強度高，超塑性延伸率高達2000％，且超塑成形溫度比ti-6al-4v低140℃，可取代ti-6al-4v合金用超塑成型-擴散連線（spf/db）技術製造各種航空航天構件；
俄羅斯研製出的bt-22（ti-5v-5mo-1cr-5al），其抗拉強度可達1105mpa以上
（4）阻燃鈦合金。常規鈦合金在特定的條件下有燃烷的傾向，這在很大程度上限制了其應用。針對這種情況，各國都了對阻燃鈦合金的研究並取得一定突破。
羌國研製出的alloy c（也稱為ti-1720），名義成分為50ti-35v-15cr（質量分數），是一種對持續燃燒不敏感的阻燃鈦合金，己用於f119發動機。btt-1和btt-3為俄羅斯研製的阻燃鈦合金，均為ti-cu-al系合金，具有相當好的熱變形工藝效能，可用其製成複雜的零件[26]。
（5）醫用鈦合金。
鈦無毒、質輕、強度高且具有優良的生物相容性，是非常理想的醫用金屬材料，可用作植人人體的植人物等。目前，在醫學領域中廣泛使用的仍是ti-6al-4v eli合金。但後者會析出極微量的釩和鋁離子，降低了其細胞適應性且有可能對人體造成危害，這一問題早已引起醫學界的廣泛關注。
羌國早在20世紀80年代中期便開始研製無鋁、無釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用於矯形術。日本、英國等也在該方面做了大量的研究工作，並取得一些新的進展。例如，日本已開發出一系列具有優良生物相容性的α+β鈦合金，包括ti-15zr-4nb_4ta-0.
2pd、ti-15zr-4nb-ata-0.2pd-0.20~0.
05n、ti-15sn-4nb-2ta-0.2pd和ti-15sn-4nb-2ta-0.2pd-0.
20，這些合金的腐蝕強度、疲勞強度和抗腐蝕效能均優於ti-6al-4v eli。與α+β鈦合金相比，β鈦合金具有更高的強度水乎，以及更好的切口效能和韌性，更適於作為植入物植入人體。在美國，已有5種β鈦合金被推薦至醫學領域，即tmzftm（ti-12mo-^zr-2fe）、ti-13nb-13zr、timetal 21srx（ti-15mo-2.
5nb-0.2si）、tiadyne 1610（ti-16nb-9.5hf）和ti-15mo。
估計在不久的將來，此類具有高強度、低彈性模量以及優異成形性和抗腐蝕效能的廬鈦合金很有可能取代目前醫學領域中廣泛使用的ti-6al-4v eli合金[28,32]。
2樓：譜尼一定還存在
鈦合金是地球上最硬的合金
3樓：
一般可用做刀劍的合金鋼硬度在hrc55-60之間，65-80之間的是用作鑽頭、車刀等由於含碳量較高，較脆。鈦合金硬度相對於合金鋼來說不高，但是其耐腐蝕和韌性遠超鋼材，所以鈦合金單位抗壓強度要超過合金鋼，所以鈦合金不適合做鑽頭一類的東西，由於其質量輕，耐磨，耐高溫、耐腐蝕等用於火箭外殼或飛機外層材料，做刀劍的話，還是合金鋼合適，小型潛水刀具用鈦合金比較好。
鈦合金的硬度是多少？
4樓：匿名使用者
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右，僅為鋼的60％，純鈦的強度才接近普通鋼的強度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料，見表，可製出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。
目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊韌體及起落架等都使用鈦合金。
原理：
鈦合金是以鈦為基礎加入其他 元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。
合金元素根據它們對 相變溫度的影響可分為三類：
①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。
②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素，又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等；後者有鉻、錳、銅、鐵、矽等。
③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。
氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.
15～0.2%和0.04～0.
05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使 合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.
015%以下。氫在鈦中的 溶解是可逆的，可以用真空退火除去。
效能：
鈦是一種新型金屬，鈦的效能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關，最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%，但其強度低、塑性高。99.
5% 工業純鈦的效能為：密度ρ=4.5g/立方厘米，熔點為1725℃，導熱係數λ=15.
24w/(m.k)，抗拉強度σb=539mpa，伸長率δ=25%，斷面收縮率ψ=25%，彈性模量e=1.078×105mpa，硬度hb195。
強度高鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右， 鈦合金僅為鋼的60%，純鈦的密度才接近普通鋼的密度，一些高強度鈦合金超過了許多 合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料，見表7-1，可製出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。
飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊韌體及起落架等都使用鈦合金。
熱強度高
抗蝕性好
鈦合金在潮溼的 大氣和海水介質中工作，其抗蝕性遠優於不鏽鋼；對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強；對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
低溫效能好
鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其 力學效能。低溫效能好，間隙元素極低的鈦合金，如ta7，在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫 結構材料。
化學活性大
鈦的化學活性大，與大氣中o、n、h 、鈦合金、co、co2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時，會在鈦合金中形成硬質tic；溫度較高時，與n作用也會形成tin硬質表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。
吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1～0.15 mm，硬化程度為20%～30%。
鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現象。
導熱彈性小
鈦的導熱係數λ=15.24w/（m.k）約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導熱係數比鈦的導熱係數約下降50%。
鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜製作細長杆和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不鏽鋼的2～3倍，造成 刀具後刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。
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