一、鈦合金
1、鈦屬于目前比較新型的一種金屬材料,它的性能和碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān),其中 純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1%,但其強(qiáng)度低、塑性高。
2、鈦合金優(yōu)點(diǎn)
(1)強(qiáng)度高
鈦合金的密度一般在4.51克每立方厘米,它 是鋼的60%,而純鈦的密度也才接近普通鋼的密度。一些 度的鈦合金超過許多金結(jié)構(gòu)的鋼的輕度,所以鈦合金的強(qiáng)度時非常高的,一般的金屬結(jié)構(gòu)都很難比它高,因此鈦合金的比強(qiáng)度會遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)的材料,可以制出的單位強(qiáng)度很好,剛性好,質(zhì)輕的零部件。
(2)熱強(qiáng)度高
鈦合金的使用溫度比鋁合金高幾百度,在中等的溫度下依然可以保持所要求的的強(qiáng)度,可以在450-500度的溫度下長期工作。這兩類的鈦合金在150度-500度范圍內(nèi)依然有很高的比強(qiáng)度,而鋁合金在150度左右時的比強(qiáng)度就明顯下降了。所以鈦合金的工作溫度可以達(dá)到500度。
(3)抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作,其抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼;對點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng);對堿、氯化物、氯的有機(jī)物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。
(4)低溫性能好
鈦合金在低溫和 溫下,仍能保持其力學(xué)性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此,鈦合金也是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。
(5)化學(xué)活性大
鈦的化學(xué)活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。含碳量大于0.2%時,會在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC;溫度較高時,與N作用也會形成TiN硬質(zhì)表層;在600℃以上時,鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層;氫含量上升,也會形成脆化層。吸收氣體而產(chǎn)生的硬脆表層深度可達(dá)0.1~0.15 mm,硬化程度為20%~30%。鈦的化學(xué)親和性也大,易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。
(6)導(dǎo)熱彈性小
鈦的導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K)約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜制作細(xì)長桿和薄壁件,切削時加工表面的回彈量很大,約為不銹鋼的2~3倍,造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結(jié)磨損。
3、鈦合金缺點(diǎn)
(1)鈦及鈦合金主要限制是在高溫與其它材料的化學(xué)反應(yīng)性差。此性質(zhì)迫使鈦合金與一般傳統(tǒng)的精煉、熔融和鑄造技術(shù)不同,甚至經(jīng)常造成模具的損壞。
(2)鈦合金的價格變的十分昂貴。因此它們剛開始大多用在飛機(jī)結(jié)構(gòu)、航空器,以及用在石油和化學(xué)工業(yè)等高科技工業(yè)。
二、不銹鋼
1、不銹鋼是不銹耐酸鋼的簡稱,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼,而將耐化學(xué)腐蝕介質(zhì)(酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕)腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。
2、不銹鋼優(yōu)點(diǎn)
(1)耐腐蝕
有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能,在某些腐蝕介質(zhì)條件下被用于泵、閥等設(shè)備中。
(2)綜合力學(xué)性能好
有較高的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度,屈服強(qiáng)度是18—8型奧氏體不銹鋼的2倍。
(3)可焊性良好
熱裂傾向小。一般焊前不需預(yù)熱,焊后不需熱處理,可與18—8型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種鋼焊接。
(4)加熱快
臺低鉻(18%cr)的雙相不銹鋼熱加工溫度范圍比18—8型奧氏體不銹鋼寬,抗力小,可不經(jīng)過鍛造,直接軋制開坯生產(chǎn)鋼板肯高鉻(25%c)的鋼則比奧氏休不銹鋼加熱困難。與奧氏體不銹鋼相比,導(dǎo)熱系數(shù)大,線膨脹系數(shù)小板,也適用丁制造熱交換器的管芯。
3、不銹鋼缺點(diǎn)
(1)與奧氏休不銹鋼比較,耐熱性較低,一般控制在300Y以下的工作環(huán)境中使用。
(2)冷加熱比18—8型奧氏體不銹鋼的加丁硬化效應(yīng)大,在管、板承受變形初期,需施加 較大的力才能變形,管、板所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力也較大。
(3)存在中溫脆性區(qū),對熱處理及焊接不利。
(4)含25%cr的雙相不銹鋼比奧氏體個銹鋼熱加工困難。
三、鈦合金和不銹鋼哪個好?
1、若論使用性能,鈦合金和不銹鋼都很好,但是整體鈦合金的實用性更高一些。
2、若論價格方面,鈦合金價格比較貴適合經(jīng)濟(jì)條件比較好的家庭,不銹鋼比較經(jīng)濟(jì)實惠,日常用的話也比較親民。