鈦是一種金屬化學元素，是一種銀白色的過渡金屬，其特征為重量輕、強度高、具金屬光澤，耐濕氯氣腐蝕。但鈦不能應(yīng)用于干氯氣中，即使是溫度0℃以下的干氯氣，也會發(fā)生劇烈的化學反應(yīng)，生成四氯化鈦，再分解生成二氯化鈦，甚至燃燒。只有當氯氣中的含水量高于0.5%的時候，鈦在其中才能保持可靠的穩(wěn)定性。
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右，僅為鋼的60%，純鈦的強度才接近普通鋼的強度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料，可制出單位強度高、剛性好、質(zhì)輕的零部件。目前飛機的發(fā)動機構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
鈦合金是一種新型結(jié)構(gòu)材料，它具有優(yōu)異的綜合性能，如密度小(4.5gcm-3)，比強度和比斷裂韌性高，疲勞強度和抗裂紋擴展能力好，低溫韌性良好，抗蝕性能優(yōu)異，某些鈦合金的最高工作溫度為550/C，預(yù)期可達700/C。
因此它在航空、航天、化工、造船等工業(yè)部門獲得日益廣泛的應(yīng)用，發(fā)展迅速。
中國鈦資源總量9.65億噸，占世界探明儲量的38.85%，主要集中在四川、云南、廣東、廣西及海南等地，其中攀西(攀枝花西昌)地區(qū)是較大的鈦資源基地，鈦資源量為8.7億噸。
鈦元素都有哪些性質(zhì)特點呢?
(1)金屬鈦的密度為4.51g/cm3，高于鋁而低于鋼、銅、鎳。鈦的熔點1660±10℃。沸點3287℃�；蟽r+2、+3和+4。有良好的抗腐蝕性能，不受大氣和海水的影響。
(2)鈦的活潑性大，不僅在溶化狀態(tài)下，即使在400℃以上的固相態(tài)，也極易被水分、空氣、油脂及氧化物等污染，吸收氧、氮、氫、碳等，使焊接接頭塑性和韌性下降，并引起氣孔、裂紋。鐵污染對鈦的危害主要是導致焊接、加熱時形成脆性鈦鐵化合物的相使焊縫的力學性能、耐腐蝕性能下降;在腐蝕介質(zhì)的作用下表面鐵微粒引發(fā)點蝕、和氫脆等。
(3)鈦的線膨脹系數(shù)約為碳鋼的2/3，相當于不銹鋼的50%。鈦的導熱系數(shù)比碳鋼小4.5倍，比不銹鋼低。
(4)鈦具有明顯的回彈性，其回彈力是不銹鋼的冷成型時的2~3倍。和不銹鋼一樣容易發(fā)生粘連。鈦的拉升強度隨著溫度的升高而降低。當溫度達到250度時其抗拉強度只有室溫的50%。
(5)金屬鈦粉塵具有爆炸性，遇熱、明火或發(fā)生化學反應(yīng)會燃燒爆炸。其粉體化學活性很高，在空氣中能自燃。金屬鈦不僅能在空氣中燃燒，也能在二氧化碳或氮氣中燃燒。高溫時易與鹵素、氧、硫、氮化合。鈦燃燒時采用干粉、干砂滅火。嚴禁用水、泡沫、二氧化碳撲救。高熱或劇烈燃燒時，用水撲救可能會引起爆炸。
(6)工業(yè)純鈦的塑性與溫度有著特殊的關(guān)系，室溫至200℃時，鈦的相對延伸率增加，再繼續(xù)升溫則開始下降。在450~500時相對延伸率達到z小值隨后又明顯上升。因此使用溫度不超過350℃。
鈦有許多明顯優(yōu)越的特性：密度小(4.5kg/m3)、熔點高(1660℃)、耐腐蝕性強、比強度高、塑性好，還可以通過合金化及熱處理的辦法制造出力學性能高的各種合金是較為理想的航天工程結(jié)構(gòu)材料。含一定量的氧、氮、碳、硅、鐵及其他元素雜質(zhì)的α相鈦。具有優(yōu)良的沖壓工藝性能，好的焊接性能，對熱處理及組織類型不敏感，在令人滿意的塑性條件下具有一定的強度。
工業(yè)純鈦是按照雜質(zhì)元素的含量劃分等級的。它的強度主要取決于間隙元素氧、氮的含量。它在海水中具有高的抗腐蝕性能，但在無機酸中較差。一般用于制造在-253～350℃溫度下工作的、受力不大的各種板材零件或鍛件，也可制造鉚釘線材和管材。
鈦材反應(yīng)釜是鈦元素的一個常見應(yīng)用，耐腐蝕性強，受到很多客戶的歡迎。 |
