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钛合金的发展史
 

 

        钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。

        第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而成为钛合金工业中的王牌合金,该合金使用量已占全部钛合金的75%~85%。其他许多钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。

        20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出现,使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。结构钛           合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

        另外,20世纪70年代以来,还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形状记忆合金,并在工程上获得日益广泛的应用。

        世界上已研制出的钛合金有数百种,最著名的合金有20~30种,如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。

        据相关统计数据,2012年我国化工行业用钛量达2.5万吨,比2011年有所减少。这是自2009年以来,我国化工用钛市场首次出现负增长。近些年来,化工行业一直是钛加工材最大的用户,其用量在钛材总用量的占比一直保持在50%以上,2011年占比高达55%。但随着经济陷入低迷期,化工行业不但新建项目明显减少,同时还将面临产业结构调整,部分产品新建产能受到控制,落后产能也将逐步淘汰的境地。受此影响,其对钛加工材用量的萎缩也变得顺理成章。在此之前,便有业内人士预测化工行业用钛量在2013~2015年间达到峰值。以当前市场表现看来,2012年整体经济的疲软有可能使得化工用钛的衰退期提前。


 
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