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鈦及鈦合金中a和β元素的作用

來源：鈦棒，鈦板，鈦管，鈦絲，鈦設備，鈦合金發(fā)布時間：2014-10-8 12:41:21

在a+β鈦合金中，提高這類元素的含量可提高合金的淬透性，顯然鈦合金中亞穩(wěn)定β鈦合金的淬透性最高。但使用共析型元素時，應防止形成化合物，引起脆性。對這類元素的使用應遵循多元少量的原則，如TC10鈦合金中采用0.5%Fe和0.5%Cu,增加了固溶強化效果。在耐熱的a+β鈦合金中也往往加入少量快共析元素硅，以提高蠕變抗力。β穩(wěn)定元素在鈦棒及鈦合金中主要起固溶強化和穩(wěn)定β相的作用。當β穩(wěn)定元素超過一定數(shù)量時，鈦合金具有熱處理強化效應。在a鈦合金中加入少量的β穩(wěn)定元素形成近a鈦合金。這種合金具有微弱的熱處理強化效應?？旃参鲈剡€可通過化合物的沉淀提高鈦合金的室溫及高溫性能。在耐熱鈦合金中往往加入少量的硅，如TA8等。

鈦是一種非?；钴S的金屬元素，它能和很多元素發(fā)生作用，但能影響鈦管及鈦合金性能的只有那些與鈦形成連續(xù)或不連續(xù)固熔體的元素。

1.β穩(wěn)定元素在鈦管及鈦合金中的作用

β穩(wěn)定元素包括元素周期表中位于鈦右邊的幾乎所有過渡族元素以及IB族元素，約有30種。實際常用的僅有十幾種。其中同晶型β穩(wěn)定元素有鉬、釩、鉭、鈮，共析型β穩(wěn)定元素有鐵、鉻、錳、銅、鈷、鎳、鎢、鈀和氫。氫對鈦合金的獨特作用將在有關間隙元素對鈦影響的內容中敘述。

β穩(wěn)定元素都不同程度的降低鈦的a+β/β相變點，并按鉭、鈮、鉬、釩、硅、銅、鉻、錳、鐵的順序遞增。β穩(wěn)定元素都降低鈦的馬氏體轉變開始溫度。β穩(wěn)定元素逐漸增加，可使鈦的M點降低到室溫，當鈦合金由β相區(qū)快速冷卻到室溫時，可將高溫β相保留到室溫。此時鈦合金元素的含量為臨界濃度。顯然，臨界濃度是衡量合金元素對穩(wěn)定β相的能力的一種指標。鈦合金元素穩(wěn)定β相的能力是按鉭、鈮、釩、鎢、銅、鉬、鎳、鈷、鉻、錳、鐵的順序遞增的。同晶型元素是弱的β穩(wěn)定元素，共析型元素是較強的。

2.a穩(wěn)定元素在鈦管及鈦合金中作用

a穩(wěn)定元素主要有鋁、鎵、鍺、鑭、鈰、釹及氧、碳、氮、硼等。在工業(yè)鈦管及鈦合金中應用最廣的a穩(wěn)定元素是鋁。鋁都能提高鈦的室溫及高溫抗拉強度，對高溫塑性影響不大。在固溶度范圍內，鋁能有效地提高鈦的彈性模量、剪切模量、比電阻及線膨脹系數(shù)。

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