钛的十大特性

1、密度小，比强度高：钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％，纯钛的强度接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的 零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

2、耐腐蚀性能：钛是一种非常活泼的金属，其平衡电位很低，在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定，如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲合力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，保护了钛基体不被腐蚀，即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在315℃以下时钛的氧化膜始终保持这一特性，这是各国一般工业中使用钛材的基础保障。在强氧化性、强还原性、无水和无氧的有机酸等介质中，钛的氧化膜容易溶解，一旦破损也不能自愈和重新修复，失去保护作用。介质的温度越高，氧化膜的溶解破坏越厉害，钛腐蚀越快。这就是在某些化学介质中不能扩大使用钛的原因。如果在对钛有腐蚀的介质中加人无机缓蚀剂，如CU 2+、 Hg 2+、Pt2+等贵金属离子、Ti +、达到临界浓度的Fe3+,硝酸、重铬酸钾、高锰酸钾等无机化合物，都可有效防止或减缓钛的腐蚀。一些有机缓蚀剂，如硝酸苯、甲基红等对钛也有一定的缓蚀作用。

3、 耐热性能好：通常铝在150℃，不锈钢在130℃即失去了原有性能，而新型钛合金可在600℃或更高的温度下仍保持良好的机械性能。当飞机速度达到音速的2.7倍时，飞机结构表面温度达230℃，铝合金和镁合金已不能使用，要改为钛合金。

钛的耐热性能好，它可以用于航空发动机、飞机后机身以及受发动机散热影响的部位。

4、 耐低温性能好：钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn），TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金，其强度随温度的降低而提高，但塑性变化却不大。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性，是低温容器，贮箱等设备的理想材料。

5、抗阻尼性能强： 金属钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。利用钛的这一性能可制做音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。这一性能也是在设计钛列管式换热器管束中间隔板的间距时，为了防止由于管束的振幅大引起的机械磨损或相互碰撞而破裂，要选择合理的依据之一。

6、无磁性、无毒： 是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化。这一特性可使钛应用在磁控设备中，钛制舰艇外壳可以避免磁性雷的爆炸;由于钛制骨头、钛制心脏启博器不受雷雨天气的影响，又与人体组织及血液有良好的相容性，所以被医疗界采用。另外钛设备也是制药行业理想的设备。

7、抗拉强度与其屈服强度接近：钛的这一性能说明其屈服比(抗拉强度/屈服强度)高，表示了金属钛材在成型时塑性变形差，内部有较大的应力。由于钛的屈服极限与弹性模量比值大，使钛的回弹能力大，在冷成型时是不锈钢回弹能力的2~3倍。由于冷成型时钛的硬度和强度呈增加趋势，所以钛不适于冷态冲压加工，应该热成型。当钛厚度小于3mm时也可以冷成型，但往往需要热校形，以避免冷校形时引起应力开裂。可以看出钛的回弹力大和屈强比高对钛加工成型是重要的影响因素。为此，要重视钛的塑性与温度的关系。

8、换热性能好：金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低，但由于钛优异的耐腐蚀性能，所以壁厚可以大大减薄，而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝，减少了热组，太表面不结垢也可减少热阻，使钛的换热性能显著提高。

9、弹性模量低：钛的弹性模量在常温下为106.4GPa，是钢的57%，这说明钛抗正应变的能力低于钢。所以钛在承受外压力、压杆稳定和挠度变形等条件下使用受到限制，不宜做刚性结构件。但是，在钛长管束换热器上，采用折流板设计，克服了刚性差的缺点，即使在发生振动条件下也有良好的使用效果。

钛的弹性模量随着温度的升高而下降，600℃时下降为69.6 GPa。在环境温度高于300℃条件下使用时，钛的弹性模量有较大幅度下降。所以，在较高温度下选用钛设备时，在设计上取环境温度上限的E值为宜。 

10、吸气性能：钛是一种化学性质非常活泼的金属，其在较高温度下可与许多元素和化合物发生反应。钛吸气主要是指与碳、氢、氮、氧发生反应，使钛的性能变坏。掌握钛的吸气性能对铁的加热、机械加工、加工成型、特别是焊接和使用，具有重要意义。

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