鈦合金加工材料由于密度小、比強度高、耐高溫、抗氧化性能好等特點,在航空航天等領域應用廣泛。但鈦合金的機械加工性能差,影響了該材料的廣泛使用。
鈦合金是在工業(yè)純鈦中加入合金元素,以提高鈦的強度。鈦合金可分三種:a鈦合金,b鈦合金和a+b鈦合金。a+b鈦合金是由a和b雙相組成,這類合金組織穩(wěn)定,高溫變形性能、韌性、塑性較好,能進行淬火、時效處理,使合金強化。鈦合金的性能特點主要表現(xiàn)在:
(1)比強度高。鈦合金密度小(4.4kg/dm3)、重量輕,但其比強度卻大于超高強度鋼。
(2)熱強性高。鈦合金的熱穩(wěn)定性好,在300~500℃條件下,其強度約比鋁合金高10倍。
(3)化學活性大。鈦可與空氣中的氧、氮、一氧化碳、水蒸氣等物質產(chǎn)生強烈的化學反應,在表面形成TiC及TiN硬化層。
(4)導熱性差。鈦合金導熱性差,鈦合金TC4在200℃時的熱導率l=16.8W/m·℃,導熱系數(shù)是0.036卡/厘米·秒·℃。