鈦及鈦合金的前世今生與未來(lái)

1、鈦金屬的來(lái)源
鈦金屬較早在1791年被英國(guó)一位名叫格雷戈?duì)柕臉I(yè)余礦物學(xué)家發(fā)現(xiàn)的，到1795年，德國(guó)化學(xué)家克拉普魯斯以希臘神titans命名了這種未知的金屬物質(zhì)，中文英譯為“鈦”。鈦在地球上儲(chǔ)量豐富，已知的鈦礦物有140多種，但工業(yè)應(yīng)用主要是鈦鐵礦和金紅石，其中中國(guó)鈦鐵礦儲(chǔ)量占到**儲(chǔ)量的28%，排名****。
鈦是世界上公認(rèn)的無(wú)害元素，開(kāi)采和生產(chǎn)成本高，價(jià)格昂貴。由于耐高低溫、抗強(qiáng)酸堿、高強(qiáng)度、低密度等一系列資質(zhì)，成為nasa同款衛(wèi)星**材料，也被應(yīng)用于我國(guó)的玉兔號(hào)、殲20、山東**等**級(jí)項(xiàng)目。在上世紀(jì)80年代走入民用領(lǐng)域后，以其**具有的抑菌性與親生物性，一躍成為是食器界的“榮譽(yù)金屬王”。
我國(guó)的鈦工業(yè)起步于20世紀(jì)50年代，到60年代中期，我國(guó)分別在遵義和寶雞建成海綿鈦和鈦加工生產(chǎn)廠，這意味著中國(guó)已經(jīng)成為**鈦工業(yè)強(qiáng)國(guó)之一。21世紀(jì)我國(guó)鈦工業(yè)進(jìn)入了加速發(fā)展的新時(shí)期，鈦產(chǎn)能******。
2、鈦及鈦合金的區(qū)別
純鈦：
或叫工業(yè)純鈦或商業(yè)純鈦，是是按照雜質(zhì)元素的含量劃分等級(jí)的。它具有優(yōu)良的沖壓工藝性能和焊接性能，對(duì)熱處理及組織類(lèi)型不敏感，在令人滿意的塑性條件下具有一定的強(qiáng)度。它的強(qiáng)度主要取決于間隙元素氧、氮的含量。99.5%工業(yè)純鈦的性能為：密度p=4.5g/cm3，熔點(diǎn)為1800°c，導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24w/(m.k),抗拉強(qiáng)度σ b=539mpa，伸長(zhǎng)率:δ =25%，斷面收縮率ψ=25%，彈性摸量e=1.078×105mpa，硬度hb195。
鈦合金：
鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金，屬于比較年輕的金屬，從發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在也就六七十年的歷史。鈦合金材料具有質(zhì)量輕，強(qiáng)度大，彈性小，耐高溫和耐腐蝕等特點(diǎn)，主要用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件。鈦有兩種同質(zhì)異晶體；鈦是同索異構(gòu)體，熔點(diǎn)為1720°c在**882°c時(shí)呈密排六方晶體格結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為a鈦；在882°c以上呈體心立方品格結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為b鈦，利用鈦的上述兩種結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn)，添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪兀蛊湎嘧儨囟燃跋喾趾恐饾u改變而得到不同組織的鈦合金（itaniumalloys）。
鈦合金元素根據(jù)它們對(duì)相變溫度的影響可分為三類(lèi)：①穩(wěn)定a相，提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為a穩(wěn)定元素，有鋁、鎂、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對(duì)提高合金的常溫和高溫強(qiáng)度，降低比重、增加彈性摸量有明顯效果。②穩(wěn)定b相、降低相變溫度的元素為b穩(wěn)定元素。又可分同晶型和共析型二種，前者有鉬、鈮等：后者有鉻、錳、銅、硅等。③對(duì)相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。
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