α-β鈦合金簡介

依鉬當(dāng)量不同，分為馬氏體型和過渡型，鉬當(dāng)量2%～9%為馬氏體型，具有較高的強(qiáng)度和硬度；鉬當(dāng)量10%～14%為過渡型，具有較高的強(qiáng)度和塑性。典型的合金有鈦-5鋁-5鉬-5釩-1鉻-1鐵等。

這類合金在高溫是α-β型兩相組織,因而得名為α β型鈦合金。它具有良好的綜合力學(xué)性能，大多可熱處理強(qiáng)化(但TC1、TC2、TC7不能熱處理強(qiáng)化)，鍛造、沖壓及焊接性能較好，可切削加工，室溫強(qiáng)度高。150500度以下且有較好的耐熱性，有的(如TC1、TC2、TC3、TC4)并有良好的低溫韌性和良好的抗海水應(yīng)力腐蝕及抗熱鹽應(yīng)力腐蝕能力。

要使鈦合金退火組織由單相α構(gòu)成，添加元素應(yīng)以α穩(wěn)定元素為主。工業(yè)上，主要靠加入鋁獲得α-β鈦合金，并起固溶強(qiáng)化作用。因此，此類鈦合金，多半屬于Ti-Al系。添加合金元素鋁是因?yàn)殇X有較低的密度，能抵消加入合金中重過渡金屬元素對鈦合金密度的影響作用。鋁能顯著地使室溫和高溫下的α相強(qiáng)化，但加入量過多會出現(xiàn)α2（Ti3Al)相而引起脆性，因此，鋁的添加量一般不超過7%。

為了進(jìn)一步改善α-β鈦合金的性能，Ti-Al系合金中還悉加鋯、錫等中性元素和少量的β穩(wěn)定元素，形成多元復(fù)合強(qiáng)化，強(qiáng)化效果更好，這就是所謂的近α鐵合金。這種合金退火的顯微組織由α相基體和少量的β相組成。少量β相的存在可以改善壓力加工性能、并使合金具有一定的熱處理強(qiáng)化效果，也可抑制α2相的形成。

TA4、TA5、TA6主要用作鈦合金的焊絲材料。TA7合金的熱望性和焊接性能較好，熱強(qiáng)性和熱穩(wěn)定性較好，可制造在500℃以下長期工作的零件。TA8合金的室溫力學(xué)性能和高溫力學(xué)性能都比TA7合金高，能在500℃長期工作，可用于制造發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)盤和葉片等零件。 2100433B

鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀(jì)50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動機(jī)用的高溫鈦合金和機(jī)體用的結(jié)構(gòu)鈦合金。70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強(qiáng)鈦合金得到進(jìn)一步發(fā)展。鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件。

α型鈦合金指的是使用溫度下有α型單相態(tài)，抗拉強(qiáng)度比工業(yè)純鈦稍高，是優(yōu)良的超低溫合金之一。

鈦是同素異構(gòu)體，熔點(diǎn)為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結(jié)構(gòu)，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結(jié)構(gòu)，稱為β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?，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金，(α β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。

鈦合金α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實(shí)際應(yīng)用溫度下，均是α相，組織穩(wěn)定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強(qiáng)。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強(qiáng)度和抗蠕變性能，但不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，室溫強(qiáng)度不高。

鈦合金β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強(qiáng)度，淬火、時效后合金得到進(jìn)一步強(qiáng)化，室溫強(qiáng)度可達(dá)1372～1666 MPa；但熱穩(wěn)定性較差，不宜在高溫下使用。

鈦合金α β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩(wěn)定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進(jìn)行熱壓力加工，能進(jìn)行淬火、時效使合金強(qiáng)化。熱處理后的強(qiáng)度約比退火狀態(tài)提高50%～100%；高溫強(qiáng)度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩(wěn)定性次于α鈦合金。

三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α β鈦合金次之，β鈦合金最差。α鈦合金代號為TA，β鈦合金代號為TB，α β鈦合金代號為TC。

鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強(qiáng)合金、耐蝕合金（鈦-鉬，鈦-鈀合金等）、低溫合金以及特殊功能合金（鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金）等。

熱處理：鈦合金通過調(diào)整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認(rèn)為細(xì)小等軸組織具有較好的塑性、熱穩(wěn)定性和疲勞強(qiáng)度；針狀組織具有較高的持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度和斷裂韌性；等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。