金属钛合金.ppt

金属钛合金,设计者九年二班伍俊明,金属钛合金,P6P7钛合金的主要性质及用途,P4---P5钛合金的分类,P8我国钛合金研究和应用创始人之一曹春晓教授,P9P10钛合金在生活中的用途,P3钛合金的简介,钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件,钛合金的简介,,α钛合金,它是α相固溶体组成的单相合金，不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下，均是α相，组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。在500℃～600℃的温度下，仍保持其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。,钛合金分为α钛合金、β钛合金和αβ钛合金三种,β钛合金,它是β相固溶体组成的单相合金，未热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进钛合金制匕首一步强化，室温强度可达1372～1666MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用。,钛合金制品,αβ钛合金,钛合金制武器,它是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高,可在400到500摄氏度的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金。,三种钛合金中最常用的是α钛合金和αβ钛合金；α钛合金的切削加工性最好，αβ钛合金次之，β钛合金最差。α钛合金代号为TA，β钛合金代号为TB，αβ钛合金代号为TC。,,钛合金的主要性质及用途,1强度高钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％，纯钛的强度才接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的强度远大于其他金属材料,2热强度高与铝合金相比较，钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。,,3低温性能好钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。,,4化学活性大钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2％时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN硬质表层；在600℃以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1～0.15mm，硬化程度为20％～30％,5抗蚀性好钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗腐蚀性远优于不锈钢,对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。,钛合金在国防高技术和武器装备的发展中占有极为重要的地位.提高舰船搜索,发现,跟踪和反监护能力以及减轻武器重量,延长使用寿命.正因如此,世界各军事强国在其先进的战机,导弹,核潜艇,兵器等武器装备上都大量使用钛合金.,,我国钛合金研究和应用创始人之一曹春晓教授,曹春晓教授,曹春晓，中国科学院院士，航空材料科学家。国航空工业钛合金研究和应用的创始人之一，“航空报国金奖”得主。1987年起历任北京航空材料研究院（621所）研究员、博士生导师。他不断开创新型钛合金和钛－铝系金属间化合物，并先后应用到飞机上，大幅度减轻了发动机结构重量，提高了飞机及发动机的关键性能，为我国空军装备的现代化作出了重要贡献。他利用形变－相变联合机制，创立钛合金急冷式β热变形强韧化技术，并成功地把我国独创的550℃高温钛合金应用于新型航空发动机，获1999年度国家科技进步二等奖。他还研究了钛合金的强化机制、阻燃理论、疲劳裂纹扩展特征等基础问题，并相应地取得创造性成果。,曹春晓教授有一句话是这么说凡是别人能做出来的，我们自己也一定能。这句话对于现在的学生也具有启发作用，在学习的路上，我们难免会遇到挫折，所以我们要鼓起自信的风帆，不要因为过多的失败而自暴自弃。相信别人做得到的自己也可以。,格言,,课外链接钛合金走进了好莱坞,随着钛合金的广泛应用，一些科幻电影也应用这种金属，而电影钢铁侠就是一个典型的例子。在这部电影里，我们可以看见主角刀枪不入、在空中自由翱翔，其实应用了钛合金的高强度、密度比出金属小的性质。,火箭、导弹和高速飞机的结构件钛合金,钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好，所以钛合金在军用飞机中的用量迅速增加，达到飞机结构重量的20％～25％。70年代起，民用机开始大量使用钛合金，如波音747客机用钛量达3640公斤以上。马赫数小于2.5的飞机用钛主要是为了代替钢，以减轻结构重量。又如，美国SR-71高空高速侦察机飞行马赫数为3，飞行高度26212米，钛占飞机结构重量的93％，号称“全钛”飞机。,,由此可见，钛合金在军事和航天等科技领域上具有很大用途，除此之外，一些生活用品如手表也应用了钛合金。我们相信，钛合金会为人类造更多福.美好与幸福。,谢谢观赏,