摘要:本文論述了鈦合金材料的應用及研究現狀,著重介紹了鈦及鈦合金的主要特性,加工性能及其在航空航天、軍事工業和汽車制造方面的應用,并在此基礎上展望了鈦合金的發展方向。
　　關鍵詞: 鈦合金特性加工性能
　　鈦合金以其比強度高、機械性能及抗蝕性良好而成為飛機及發動機理想的制造材料,但由于其切削加工性差,長期以來在很大程度上制約了它的應用。隨著加工工藝技術的發展,近年來,鈦合金已廣泛應用于飛機發動機的壓氣機段、發動機罩、排氣裝置等零件的制造以及飛機的大梁隔框等結構框架件的制造。以下主要論述鈦合金的特性及其加工性能。
　　一、鈦及鈦合金的特性
　　鈦及鈦合金具有許多優良特性,主要體現在以下幾個方面:
　　1、強度高。鈦合金具有很高的強度,其抗拉強度為686―1176MPa,而密度僅為鋼的60%左右,所以比強度很高。
　　2、硬度較高。鈦合金(退火態)的硬度HRC為32―38。
　　3、彈性模量低。鈦合金(退火態)的彈性模量為1.078×10-1.176×10MPa,約為鋼和不銹鋼的一半。
　　4、高溫和低溫性能優良。在高溫下,鈦合金仍能保持良好的機械性能,其耐熱性遠**鋁合金,且工作溫度范圍較寬,目前新型耐熱鈦合金的工作溫度可達550―600℃;在低溫下,鈦合金的強度反而比在常溫時增加,且具有良好的韌性,低溫鈦合金在-253℃時還能保持良好的韌性。
　　5、鈦的抗腐蝕性強。鈦在550℃以下的空氣中,表面會迅速形成薄而致密的氧化鈦膜,故在大氣、海水、硝酸和硫酸等氧化性介質及強堿中,其耐蝕性優于大多數不銹鋼。
　　二、鈦及鈦合金的加工性能
　　1、切削加工性能
　　根據鈦合金的性質和切削過程中的特點,加工時應考慮以下幾個方面:
　　盡可能使用硬質合金刀具,如鎢鈷類硬質合金與鈦合金化學親和力小、導熱性好、強度也較高。低速下斷續切削時可選用耐沖擊的**細晶粒硬質合金,成形和復雜刀具可用高溫性能好的高速鋼。
　　采用較小的前角和較大的后角以增大切屑與前刀面的接觸長度,減小工件與后刀面的摩擦,刀尖采用圓弧過渡刃以提高強度,避免尖角燒損和崩刃。 要保持刀刃鋒利,以**排屑流暢,避免粘屑崩刃。切削速度宜低,以免切削溫度過高;進給量適中,過大易燒刀,過小則因刀刃在加工硬化層中工作而磨損過快;切削深度可較大,使刀尖在硬化層以下工作,有利于提高刀具耐用度。加工時須加冷卻液充分冷卻。切削鈦合金時吃刀抗力較大,故工藝系統需**有足夠的剛度。由于鈦合金易變形,所以切削夾緊力不能大,特別是在某些精加工工序時,必要時可使用一定的輔助支承。
　　2、磨削加工性能
　　鈦合金化學性質活潑、在高溫下易與磨料親和并粘附,堵塞砂輪,導致砂輪磨損加劇,磨削性能降低,磨削精度不易**。砂輪磨損同時也增大了砂輪與工件之間的接觸面積,致使散熱條件惡化,磨削區溫度急劇升高,在磨削表面層形成較大的熱應力,造成工件的局部燒傷,產生磨削裂紋。鈦合金強度高、韌性大,使磨削時磨屑不易分離、磨削力增大、磨削功耗相應增加。鈦合金熱導率低、比熱小、磨削時熱傳導慢,致使熱量積聚在磨削弧區,造成磨削區溫度急劇升高。
　　3、擠壓加工性能
　　對鈦及鈦合金進行擠壓加工時,要求擠壓溫度高,擠壓速度快,以防溫降過快,同時應盡量縮短高\溫坯錠與模具的接觸時間。因此擠壓模具應選用新型耐熱模具材料,坯錠由加熱爐到擠壓筒的輸送速度也要快。鑒于在加熱和擠壓過程中金屬易被氣體污染,故還應采用適當的保護措施。擠壓時應選擇合適的潤滑劑,以防粘結模具,如采用包套擠壓和玻璃潤滑擠壓。因鈦及鈦合金的變形熱效應較大,導熱性較差,故在擠壓變形時還要特別注意防止過熱現象。鈦合金的擠壓過程比鋁合金、銅合金、甚至鋼的擠壓過程更為復雜,這是由鈦合金特殊物理化學性能所決定的。鈦合金在常規熱反擠成形時,模具溫度低,與模具接觸的坯料表面溫度迅速下降,而坯料內部因變形熱而溫度升高。由于鈦合金熱導率低,表層溫度下降后,內層坯料熱量不能及時傳輸到表層補充,會出現表面硬化層,而使得變形難以繼續進行。同時,表層與內層會產生很大的溫度梯度,即使能成形,也容易造成變形和組織不均勻。
　　4、鍛壓加工性能
　　鈦合金對鍛造工藝參數非常敏感,鍛造溫度、變形量、變形及冷卻速度的改變都會引起鈦合金組織性能的變化。為更好地控制鍛件的組織性能,近幾年,熱模鍛造、等溫鍛造等**的鍛造技術在鈦合金的鍛造生產中得到了廣泛應用。

    深圳市圣瑞金屬科技有限公司是專業從事鈦、鋯、鉿等稀有難熔金屬的材料貿易及產品研發、生產的企業。公司一直致力于稀有難熔金屬的推廣和應用，發展迅速，目前在同業中已有著廣泛的影響力。公司產品**歐美，客戶遍及化工、航空、電力、船舶、汽車、**等領域。
    公司產品包括：
    鈦：鈦板、鈦棒、鈦絲、鈦管、鈦盤管、鈦箔、鈦籃、鈦法蘭、鈦標準件、鈦錠、鈦邊角、鈦銅復合棒等；
    鋯：鋯板、鋯棒、鋯絲、鋯管、鋯盤管、鋯箔、結晶鋯、鋯籃、鋯靶、鋯感應器、鋯法蘭、鋯標準件、鋯銅復合棒、鋯錠、鋯坯、鋯屑、鋯邊角、鋯鐵合金等；
    鉿：鉿錠、鉿棒、結晶鉿、鉿絲等。 
    我公司從上世紀九十年代開始投資建設，近幾年開始運營，其中經過幾年嚴格規劃，無論是企業運營還是內部人員管理制度已經相當完善。公司擁有強大的銷售團隊及網絡營銷團隊，已發展成為銷售及服務為一體的現代化公司。積極的心態詮釋著圣瑞人的精神面貌。好產品是我們的生命，好服務是我們的使命。公司憑借**成熟的生產工藝；成套的生產設備和檢驗設備；完善的質量管理體系。以認真、誠信、奮進的精神與各界朋友友好合作。
    展望未來，我司全體同仁將以較真誠的態度、較執著的信念、較勤勉的作風，將客戶的關愛與支持融入到每個產品中，打造精品，創造品牌！并力求在質量、服務、管理上較進一步！愿與新老客戶攜手合作，共謀發展。全力為客戶創造較大**，實現你我共贏。