我O1956ERSIY86.2钛及钛合金16
§6.2 钛及钛合金 16
首先向大家介绍一下今天的参赛选手86.2钛及钛合金1、 钛的基本性质：P表现物理化学性质钛密度为4.54g/cm3，约为钢或镍合全的一半：比强度高于铝合全及密度小，比强度高高合金钢。导热系数小钛的导热系数小是低碳钢的五分之一，铜的二十五分之一钛是无磁性金属，在很大的磁汤中不被磁化，无毒且与人体组织及血无磁性，无毒液有很好的相客性抗阻尼性能强钛受到机械振动及电振动后，与钢、铜相比，自身振动衰减时向长耐热性佳因熔点高，使得钛被列为耐高温金属耐低温可在低温下保持良好的韧性及塑性，是低温容器的理想材料吸气性能高钛的化学性质非常活泼，在高温下客易与碳、氧、氮及氧发生反应。在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附著力强、情性耐蚀性佳大的氧化膜，保护钛基体不被腐蚀。17
1、钛的基本性质： 17 §6.2 钛及钛合金 物理化学性质 表现 密度小，比强度高 钛密度为4.54g/cm3，约为钢或镍合金的一半；比强度高于铝合金及 高合金钢。 导热系数小 钛的导热系数小是低碳钢的五分之一，铜的二十五分之一 无磁性，无毒 钛是无磁性金属，在很大的磁场中不被磁化，无毒且与人体组织及血 液有很好的相容性 抗阻尼性能强 钛受到机械振动及电振动后，与钢、铜相比，自身振动衰减时间最长 耐热性佳 因熔点高，使得钛被列为耐高温金属 耐低温 可在低温下保持良好的韧性及塑性，是低温容器的理想材料 吸气性能高 钛的化学性质非常活泼，在高温下容易与碳、氢、氮及氧发生反应。 耐蚀性佳 在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附著力强、惰性 大的氧化膜，保护钛基体不被腐蚀
我86.2钛及钛合金C951、 钛的晶体结构：金属钛具有两神同素异形态, 低温(<882.5℃C): 稳定态为α型，密撤六方晶系；高温稳定态为β型，体心立方晶系。(110)(i011)(10i0)0.332nm(0001)0.295nma(b)(a)图铁的晶体结构（a）低温下为密排六方装构hcp）的知相（b）高温下为体心立方结构（bcc）的相18
18 1、钛的晶体结构： 金属钛具有两种同素异形态，低温(<882.5℃)：稳定态为 α型，密排六方晶系；高温稳定态为β型，体心立方晶系。 §6.2 钛及钛合金
我86.2钛及钛合金95F1、 纯钛一耐性能原理： 钛的标准电极电位很低(E=一1.63V),，但钛的致钝电位方低，故钛容易钝化：常温下钛表面极易形成由氧化物和氮化物组成的钝化膜，在大气及许多没饨性介质中跳常稳定，具有很好的抗饨性。表现环境大气、海水、氟化物水溶液及氧抗饨性相当于或超过不锈钢，在海水中耐饨化性酸（硝酸、铬酸等和大多数有性极强，可与白金相比，海洋开发工程理想材料机酸还原性酸（浓硫酸、盐酸、正磷酸）不稳定，会发生强烈腐饨；钛合金有热盐应、氢氟酸、氯气、热强碱、某些力腐饨倾向热浓有机酸及氧化铝溶液19
§6.2 钛及钛合金 原理：钛的标准电极电位很低(E=－1.63V)，但钛的致钝电位亦 低，故钛容易钝化：常温下钛表面极易形成由氧化物和氮化物 组成的钝化膜，在大气及许多浸蚀性介质中非常稳定，具有很 好的抗蚀性。 19 环境 表现 大气、海水、氯化物水溶液及氧 化性酸(硝酸、铬酸等)和大多数有 机酸 抗蚀性相当于或超过不锈钢，在海水中耐蚀 性极强，可与白金相比，海洋开发工程理想 材料 还原性酸(浓硫酸、盐酸、正磷酸) 、氢氟酸、氯气、热强碱、某些 热浓有机酸及氧化铝溶液 不稳定，会发生强烈腐蚀；钛合金有热盐应 力腐蚀倾向 1、纯钛 —耐蚀性能
我O86.2钛及钛合金951、纯钛一耐饨性能温度对钛耐他性能的影响：①低于 500°℃:(a)500(b)600°C(c)700°C鱼化层搏而致密：C高于 6 0 0℃:氧化层较厚，晶粒粗大,结构较为疏松;③700°C以上：氧化a)LavetOxide Laye膜产生孔洞，失去200nm3保护作用，氧原子4国以氧化膜为转换层进入金属易格，使(d)500°c(f)700°c(e)600°C)钛很快氧化20不同温度下钛表面氧化膜显微结构（a-及厚度（d-f）
§6.2 钛及钛合金 温度对钛耐蚀性能的影响： 20 ①低于 ５００℃ ： 氧化层薄而致密； ②高于 ６００℃： 氧化层较厚，晶粒 粗大,结构较为疏松； ③700℃以上：氧化 膜产生孔洞，失去 保护作用，氧原子 以氧化膜为转换层 进入金属晶格，使 钛很快氧化 (a)500 ℃ 不同温度下钛表面氧化膜显微结构(a-c)及厚度(d-f) (d)500℃ (b)600℃ (e)600℃ (c)700℃ (f)700℃ 200 nm 3 μm 4 μm 1、纯钛 —耐蚀性能