19.3.1 纯钛
2025年09月19日
19.3.1 纯钛
钛是银白色金属,熔点为1680℃,密度为4.54g/cm3,比铝大但比钢小43%。钛有很好的强度,约为铝的6倍,所以钛的比强度(强度/相对密度)在结构材料中是很高的。钛的热膨胀系数较小,使它在高温工作条件下或热加工过程中产生的热应力小。钛的导热性差,只有铁的1/5,加上钛的摩擦因数大(μ=0.2),使切削、磨削加工困难。钛的弹性模量较低,屈强比(σs/σb)较高,这使得钛和钛合金冷变形时的回弹量较大,不易成形和校直。钛有两种同素异晶结构,在882.5℃以下的稳定结构为密排六方晶格,用α-Ti表示;在882.5℃以上直到熔点的稳定结构为体心立方晶格,用β-Ti表示。
钛在硫酸、盐酸、硝酸和氢氧化钠等碱溶液中,以及在湿气及海水中具有优良的耐蚀性。但钛不能抵抗氢氟酸的浸蚀作用。钛在大气中十分稳定,表面生成致密的氧化膜,能保持金属光泽;但当加热到600℃以上时,氧化膜就失去保护作用。
工业纯钛按杂质含量不同可分为三个等级,即TA1、TA2、TA3。其中“T”为钛的汉语拼音字头,编号越大则杂质越多。工业纯钛可制作在350℃以下工作的强度要求不高的零件。