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钛铝合金应用

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钛铝合金应用百科

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钛铝合金的应用现况

2018-12-29 11:29:12

由于钛铝合金具有密度小、高温强度高等特点,所以C-T-i Al合金在汽车用材上的应用也已引起人们的关注。C-T-iAl合金排气阀已成功通过了苛刻的长周期发动机试验。1997年底,用单相C-T-i Al合金制成的涡轮机叶轮复盖盘和空气密封圈通过了工程论证。钛铝合金在先进的喷气涡轮发动机中的主要应用有:     (1)钛铝合金的比刚度较常用发动机材料高50%左右,可用来制作框架、密封支撑、机匣、隔板、涡轮叶片以及喷口区域的零件。     (2)钛铝合金在600~750e内有良好的抗蠕变性,可以部分替代高密度的镍基合金。     (3)良好的抗燃烧性能使钛铝合金有可能替代密度较大、价格昂贵的钛基阻燃合金。     美国已试制了一些喷气式发动机的零件,如框架、密封支架、叶轮片和隔如框架、密封支架、叶轮片和隔板等。新一代航天飞机(x-30)已将钛铝合金作为发动机部件、支架和蒙皮的候选材料,美国国家航空航天局(NASA)将建造一个超音速单机轨道运输飞行器,钛铝合金是其中的重要材料。据预测,钛铝合金未来将应用于高速飞行运输机(HSCT)、单级入轨(SSTO)太空船(RLV),C-T-i Al合金板材在热结构及热保护系统中的应用已纳入未来欧洲航空运输研究计划(FESTIP)。     除了在航空航天及汽车产业中的应用外,钛铝合金在化学工业、生物医用材料(如人体植入髋关节替代品)、近海工业、能源工业中的应用也逐渐增加。此外,钛铝合金在体育用品和日常消费品领域(如高尔夫球棒、自行车或珠宝饰物等)中的需求量也越来越大,已经成为人们日常生活中的一部分。总之,由于钛铝合金的优良性能,其应用和发展前景广阔。

钛铝合金是什么?钛铝合金简介

2018-06-04 18:30:39

钛铝合金是一种银白色的金属,钛铝合金有很多优良性能。钛的密度为4.54g/cm3,比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K,比钢高近500K。钛铝合金 主要应用在真空镀膜行业,钛铝合金可以做成一定比例的合金靶材,可以作为磁控溅射镀膜的原材料。钛铝合金制成的飞机,承载旅客能力更强;钛铝合金制成的潜艇,不仅能抵抗海水腐蚀,而且能抗深层水压,其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%。

钛金属和钛合金的应用

2019-10-24 17:24:21

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属。钛合金具有密度低、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性强等特性,被广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。世界上许多国家都已经认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并广泛应用。钛制品需求结构在地区上存在明显差异。在拥有发达的航空航天和军工国防工业的北美和欧盟地区,尤其是美国,大约50%以上的钛制品需求来自于航空航天和军工国防领域。而在日本,来自化工等行业的工业用钛占据了需求的主导地位。据日本钛协会统计,日本航空航天只占到钛需求的2%-3%。与日本的情况颇为类似,我国钛制品需求大部分来自化工和能源领域,航空航天只占到10%。虽说中国已成为全球最大的钛金属生产国和消费国之一,不过大部分的生产还是一直局限于等级较低的钛,主要用于自行车架、高尔夫球杆或化工行业使用的防腐管材。不过,近年来航空航天用钛量在亚洲地区有明显增长,可见钛市场的前景比较光明。

钛的新应用

2019-02-15 14:21:24

钛金属在材料范畴会成为新宠吗?     钛是英国科学家格内戈尔于1791年首先从钛铁矿石中发现的,1795年德国化学家克拉普洛特也从金红石中发现了这一元素,并命名为“钛”。因为钛的化学活性高,在它被发现的120年后的1910年才初次提炼出金属钛,1940年用镁复原法制得了海绵钛,从此奠定了钛的工业出产办法的根底。  钛在地壳中的储量非常丰厚,它仅次于铁、铝、镁,居第四位,比常用金属铜、镍、铅、锌的总和还多十几倍。工业上用来出产钛的矿石有金红石、钛铁矿和钛磁铁矿。  金属钛具有许多优秀的功能:钛的比重为4.5g/cm3,仅为普通结构钢的56%,而强度与普通结构钢适当或更高,在金属结构材料中,钛的比强度是最高的。  钛的熔点为1668℃,比铁、镍稍高,比铝、镁的熔点高1000℃以上。因而,作为轻金属结构材料,钛合金具有比铝、镁合金好得多的热强性,最高运用温度可达600℃。  钛在氧化性气氛中极易在表面与氧构成一层巩固的氧化物薄膜,是其在氧化性酸、碱、盐介质,特别是在湿和海水中,具有优异的抗腐蚀功能。  钛具有同素异构的结晶结构,885℃以上为密排六方晶格的β相,以下为体心立方晶格的α相。因而,参加不同的合金元素后,钛合金可分红α-、β-和α+β三类。钛的同素异构性使其在参加不同合金元素时能得到功能天壤之别的合金和具有大的热处理效应。  钛的膨胀系数为8.2×10-6 /℃,较一般结构金属小,在急冷急热时应力小,适于在温度改变的环境中运用。  钛具有好的耐性和抗疲劳功能,焊接功能也很好。钛的低温功能好,在-196℃下,也不呈现低温脆性,这些功能都非常合适结构运用。  钛的导热系数小、无磁,某些钛合金还具有超导功能、回忆功能和贮氢功能等功能。   因为钛所具有的一系列优秀功能,资源又很丰厚,钛的工业出产面世后,当即遭到国际遍及高度重视。1947年美国首先完成海绵钛出产工业化,当年出产2吨海绵钛,1957年就开展到15000多吨。日本在1952年、前苏联在1954年均相继开端了海绵钛的出产。我国也于1958年开端了海绵钛的试出产,现在已构成了完好的钛工业体系。当时,国际上有钛工业的国家首要是美国、独联体、日本、英国、我国和德国。  钛的运用首先是从军工和航空工业开端的。早在1951年美国就将钛材用于飞机上,到1961年美国用于飞机制造的钛材达3940吨,占钛材总用量的77%,假如加上和空间技能用钛,占钛材用量的95%。前苏联、英国的钛材也首要用在军事和航空工业。进入70年代后,钛的优秀功能逐渐在民用工业中得到遍及知道,钛在冶金、化工、电力等民用工业上的运用逐年添加,用量也稳步添加。现在,美国非宇航用钛已超越30%,独联体为50%,日本因为前史原因,钛材简直悉数用于民用工业。   我国是一个钛资源非常丰厚的国家,经过几十年的开展,现在已构成从钛矿、海绵钛、钛冶炼和钛材出产、钛设备制造的全体工业体系。我国的钛工业同样是为航空而鼓起的,我国在上世纪80年代断定了大力推行钛材民用的方针,国家又适时地采取了扶持的方针,钛工业才走上了安稳开展的路途。可是,现在我国钛工业的规划和钛材的产值与国际发达国家还有很大的间隔,在民用工业上钛的用量也还较小,其原因是钛金属材料的优越性还没有被广泛知道,再加上钛材料贵重的报价使许多厂商不能接受,直接影响了钛材料的推行运用。要使我国的钛工业得到高速开展,有必要大力宣扬和推行运用钛金属材料,使钛金属材料的优越性和运用钛材料可带来的经济和社会效益广为人知。 [next]壳体用钛的爱华迷你CD机   CD机供应数年来,因其体积小、运用便利,颇受年轻一代的喜欢。磁带立体声唱机、便携式CD机的诞生,完成了人们随时随地都能赏识音乐的希望。可是人们希望这种设备愈加小型化,甚至能再录音。而迷你CD机比原有的CD机更小,体积仅为原CD机的约2/3,且质量更轻,带着更便利。  爱华AM—HX200迷你CD机初次选用全钛制壳体。因为钛的热导率比铝小,银灰色的钛壳体手感柔软,质感重厚,规划新颖,且巩固、不易划伤,因而可在严苛环境中耐久运用。壳体选用日本JIS1类纯钛冲压成形,其尺度为72.2mmX 78.8mmXl3.7mm,钛材厚度顶部为0.8mm,底部为0.6mm,质量仅为84g。   该CD机报价3.4万日元,当时爱华公司的月产值为3000台。  钛制计算机硬盘     硬盘是计算机存储数据的核心部件。现在计算机硬盘的存储容量已进入兆字节(GB)级,最高到达令人咋舌的75GB,数据传输速率每秒几十兆字节,平均存取时间几毫秒,硬盘盘片的转速到达15000r/min。  硬盘盘片是一个圆形薄片,有5.25in(1in=25.4mm)、3.5in、2.5in和1.8in等几种规格,盘片表面上涂有铁氧体磁性物质,作为二进制信息的记载介质。每个盘片有两个磁性表面,海面对应有一个读写磁头。每个硬盘存储器由若干盘片笔直安装在同一个旋转轴上,构成一个盘组。盘片用材的开展趋势为铝-玻璃-钛。现在,硬盘盘片大多选用铝合金制造前不久又制出了“玻璃硬盘”,即美国国际商用机器公司(IBM)推出的Deskstar 75GXP及Deskstar 40GV,这两种硬盘均运用玻璃替代传统的铝作为盘片材料,使硬盘具有更大的滑润性和更高的巩固性,别的,在高转速时也具有更高的安稳性。但是假如用钛来制造硬盘则比铝盘片和玻璃盘片有更多的优越性。因而,美国Timet公司从1998年就开端小规划地制造钛盘片,并取得了创造专利,经过测验钛盘片的功能,以为钛盘片完全能够替代铝和玻璃盘片。钛作为高速、’高功能的因特网和厂商网效劳器中的硬盘盘片材料将会得到快速开展,且具有杰出的商场前景。1、钛制硬盘的技能规格如下:  钛硬盘的技能规格如下:  直径95mm;  厚度0.635mm,或0.8mm;  表面硬度14700MPa;  杨氏模量660GPa(TiN);  最高工作温度700度;  平直度  表1 5086铝合金和Ti-3Al-2.5V钛合金的物理功能和力学功能比照性 能           5086铝合金   Ti—3AI-2.5V钛合金   两种合金功能之比密度/g•cm-3     2.66        4.48          1.68电阻率/μΩ•cm  5.48        126           22.99热膨胀系数     23.8×10-6    9.5×10-6        0.40(20℃~100℃)/℃-1   熔点规模/℃    585~640     1700弹性模量/GPa     71      103            1.4520%加工硬化 退火态 262       655           2.50 σ0.2/MPa 退火态  117      558           4.7720%加工硬化     207     800           3.864 钛制硬盘的开发商及其创造专利[next]  美国Timet公司于1998年出资500万美元专门成立了TitaniumX公司(又叫钛存储系统(TMS)公司和Tulip存储系统公司),首要研发出产钛盘片。该公司开发了钛在计算机硬盘中的新运用范畴,测验了钛盘片的功能,取得了钛盘片出产技能的专利。公司的第一个产品是粗糙的、未抛光的钛盘片,商标为ServerDisk。现在正在干流硬盘驱动器和15000r/min效劳器中进行功能测验。假如测验成功,将进行商业化出产。  TitaninmX所需的材料钛带及有关的冶金技能由Timet供给,两家公司签订了供货协议。TitaniumX还将与其他钛直销商密切合作,希望以有竞争力的报价和产品树立多种钛质料直销途径。  钛盘片的出产办法是用等离子技能在“航空级”钛中注入氮,出产出的氮化钛磁盘硬度高,功能安稳,谐振特色优于铝和其它材料。  TitaniumX创造晰许多有关钛盘片的专利,包含新的笔直记载用钛盘片和铁酸磁性物质的专利。如“用作磁介质盘片的钛合金”、“用作磁介质盘片的等离子氮化钛”、“磁盘用对称的大面积高温堆积喷涂设备”、“薄膜磁盘用保护性涂层”、“等离子氮化磁介质盘片的出产办法”等。  1976年~2000年间有关“钛盘片”的美国专利共有37条,包含创造单位为Tulip存储系统公司的专利(1997年~1999年)和日本钢管公司(NKK)请求的专利(1991年~1993年)。Tulip存储系统公司在1999年10月请求取得的最新美国专利“用于磁记载介质的钛或钛合金盘片的出产办法”中提到了钛盘片的出产工艺。盘片为精细冷轧钛或钛合金。盘片表面可经过等离子氮化、等离子渗碳或等离子碳氮共渗进行硬化处理。盘片表面可喷镀上一层氮化钛、碳化钛或硼化钛硬涂层。   这项专利参阅了该公司曾经创造的专利内容和日本NKK公司曾请求的专利内容。5 钛制硬盘的商场展望  计算机硬盘盘片的商场很大,开展迅速。1998年国际盘片产值约为4.5亿张,分析家猜测硬盘出产将以每年10%-15%的速度添加,到2002年可到达7亿张。TitaniumX希望往后4年的商场占有率添加80%。  硬盘商场首要有三个部分:台式计算机、厂商效劳器和便携式计算机。  台式计算机商场份额最大。1998年,台式计算机硬盘约占硬盘交货量的58%。台式计算机用硬盘首要考虑本钱,其盘片规格多为直径3.5in,厚0.8mm.。  厂商效劳器首要考虑硬盘功能。1998年,厂商效劳器硬盘约占硬盘商场的26%。效劳器的首要特色是速度高和容量大,其间10000r/min的效劳器开展速度很快,占较大的商场份额,估计其供应额可从1999年的200亿美元上升到2002年的250亿美元。1999年,TitaninmX出产的磁盘交货量达1亿张,盘片价值3亿美元,磁介质设备价值15亿美元。  便携式计算机的首要特性是巩固性,尤其是笔记本电脑更着重其巩固耐用性。便携式计算机硬盘的开展趋势是运用玻璃和玻璃—陶瓷制成的2.5in盘片。1998年该商场份额约占硬盘商场的10%。  表2列出了2001年前后的磁介质设备商场规划。观察家估计跟着因特网和厂商网数据流量的添加, 现在的厂商效劳器(7200r/min)还会向更高速的效劳器开展。厂商效劳器和便携式计算机是钛硬盘的最大商场。台式机将来会被便携机(笔记本电脑)逐渐替代。[next]        表2磁介质设备商场规划 *106个/a      产 品            1999  2000  2001   2002 10000r/min效劳器用:   高密度数据记载(HDD)设备    5.9   13.2   22   32.4   磁介质设备           38   73    109   140   盘片              53   99    147   184 厂商效劳器(7200r/min)用磁介质设备 118   127    143   171  一切95mm的盘片           460   477    494   519  跟着磁盘驱动器的开展,高功能的盘片和磁介质设备会在以下商场中得到运用:  1、汽车工业;2、因特网/有线电视;3、音频/视频运用:4、便携式设备,如导航器用数字照相机和电话。

钛铝合金制备加工技术

2018-12-29 11:29:12

钛铝合金的制备加工技术主要有如下几种:   (1)铸锭冶金技术;   (2)粉末冶金技术;   (3)快速冷凝技术;   (4)复合材料技术。   钛铝合金铸锭冶金技术存在铸锭成分偏析和组织不均匀等问题;快速冷凝技术制备的钛铝合金粉末,化学成分稳定,工艺性能良好,但随着热处理温度的变化,粉末的显微结构和显微硬度会发生相应变化复合材料技术制备的钛铝合金显示出良好的强化性能,但横向性能、环境抗力等问题仍有待解决;粉末冶金法可制备组织均匀、细小的制件,且可实现制件的近净成形,可有效解决T-i Al金属间化合物合金难于加工成形问题。目前主要制粉方法有两种:元素粉末法和钛铝预合金粉法。目前国内学者多采用元素粉末法制备钛铝合金。

铝合金应用介绍(二)

2019-03-08 12:00:43

铝的商场报价:     铝合金在国际上的生意和生意是在建于1877年的伦敦金属生意所(London Metal Exchange (LME))进行的。别的还有几个专为区域性商场效劳的区域交生意商场,如上海金属生意所 (Shanghai Metal Exchange)。铝合金象产品相同被分门别类,报价取决于不同的商场条件。商场上的买家和进行铝合金买卖者理解,铝合金在商场上的崎岖不断的报价改变一部分原因是供需原因,其它象产品商场上的投机行为也是一个要素。     决议铝合金产品报价的最大要素是伦敦金属生意所的生意报价。伦敦金属生意所每天报出生意纯铝(大约99.7%)的报价,这个报价定时在多种期刊上(如《华尔街时报》)以美元和公吨为单位刊出。这个报价除于2,204.6就是威望的伦敦金属生意所的英镑报价,在美国金属交所 American Metal Market (AMM),每天的公报和《Platt金属生意周刊》 Metals Week中,都能看到这些报价,伦敦金属生意所曾阅历周期性的剧烈报价动摇,现在已有下降这些报价崎岖的多种办法或东西。

铝合金的应用

2019-01-02 15:29:22

一、JIS A.A 1000 系列--纯铝系 1、1060作为导电材料IACS保证61%,需要强度时使用6061 电线 2、1085 1080 1070 1050 1N30 1085 1080 1070 1050 — 成形性、表面处理性良好,在铝合金中其耐蚀性最佳。因为是纯铝、其强度较低,纯度愈高其强度愈低。日用品、铝板、照明器具、反射板、装饰品、化学工业容器、散热片、溶接线、导电材 3、1100 1200 AL纯度99.0%以上之一般用途铝材,阳极氧化处理后之外观略呈白色外与上记相同。一般器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件 1N00 -强度比1100略高,成形性良好,其化特性与1100相同。 二、日用品 2000 系列-- AL x Cu 系 1、 2011快削合金,切削性好强度也高。但耐蚀性不佳。要求耐蚀性时,使用6062系合金音量轴、光学组件、螺丝头。 2、2014 2017 2024 含有多量的Cu,耐蚀性不佳,但强度高,可作为构造用材使用,锻造品亦可适用,航空器、齿轮、油、压组件、轮轴。 3、 2117固溶化热处理后,作为铰钉用材,为延迟常温时效速度之合金。 4、2018 2218 锻造用合金。锻造性良好且高温强度较高,因此使用于需要耐热性之锻造品,耐蚀性不佳,汽缸头、活塞、VTR汽缸。 5、 2618锻造用合金。高温强度优越但耐蚀性不佳。活塞、橡胶成形用模具、一般耐热用途组件。 6、2219强度高,低温及高温特性良好,溶接性也优越,但耐蚀性不佳。低温用容器、航太机器。 7、2025 锻造用合金。锻造性良好且强度高,但耐蚀性不佳。 螺旋桨、磁气桶。2N01-锻造用合金。具耐热性,强度也高,但耐蚀性不佳。航空器引擎、油压组件。 三、3000 系列--AL x Mn 系 1、3003 3203 强度比1100约高10%,成形性、溶接性、耐蚀性均良好。一般器物、散热片、化妆板、影印机滚筒、船舶用材 2、3004 3104 强度比3003高,成形性优越,耐蚀性也良好。铝罐、灯炮盖头、屋顶板、彩色铝板 3、3005 3005 强度比3003高约20%,耐蚀也比较好。 建材、彩色铝板 4、 3105 3105 强度比3003略高,其他之特性与3003类似。 建材、彩色铝板、瓶盖 四、4000 系列--AL x Si 系 1、4032耐热性、耐摩秏性良好,热膨胀系数小。活塞、汽缸头 2、4043凝固收缩少,用硫酸阳极氧化处理呈灰色之自然发色。溶接线、建筑嵌板 五、5000 系列--AL x Mg系 1、 5005强度与3003相同,加工性、溶接性、耐蚀性良好,阳极氧化后之修饰加工良好,与6063形材颜色相称。建筑用内外装、车辆之内装、船舶之内装 2、5052为中程度强度之最具代表性合金,耐蚀性、溶接性及成形性良好,特别是疲劳强度高,耐海水性佳。一般钣金、船舶、车辆、建筑、瓶盖、蜂巢板 3、5652限制5052之不纯物元素,并抑制过氧化氢分离之合金,其他特性与5052同过氧化氢容器 4、5154强度比5052约高20%,其他特性与5052相同 与5052同样、压力容器 5、5254限制5154之不纯物元素,并抑制过氧化氢分解之合金,其他特性与5154相同。过氧化氢容器 6、5454强度比5052约高20%,其特性与5154大致相同,但在恶烈环境下之耐蚀性比5154良好。汽车用车轮 7、5056耐蚀性优越以切削加工作表面修饰,阳极氧化处理性及其染色性良好。相机本体、通信机器组件、拉鍊 8、5082强度与5083相近,成形性、耐蚀性良好。 罐盖 9、5182强度比5082约高5%,其他之特性与5082相同。 罐盖 10、 5083溶接构造用合金。在实用非热处理合金中是最高强度之耐蚀合金,适用于溶接构造。耐海水性、低温特性良好船舶、车辆、低温用容器、压力容器 11、5086强度比5154高,为耐海水性良好的非热处理系溶接构造用合金。船舶、压力容器、磁气圆盘5N01-强度与3003相同,光辉处理后之阳极氧化处理可有很高的光辉性。成形性、耐蚀性良好。厨房用品、相机、装饰品、铝板 5N02 铰钉用合金,耐海水性良好铰钉 六、6000 系列 --AL x Mg x Si 系 1、6061热处理型之耐蚀性合金。用T6处理能有非常高的耐力值,但溶接接口之强度低,因此使用于螺钉、铰钉船舶、车辆、陆上构造物 6N01 中强度之挤型用合金,有6061与6063之中间的强度,挤出性冲压淬火性均良好,可作复杂形状之大型薄肉形材,耐蚀性、溶接性均佳。车辆、陆上构造物、船舶 2、6063代表性的挤出用合金,强度比6061低,挤出性良好,可作复杂的断面形状之形材,耐蚀性及表面处理性均佳建筑、公路护栏、高栏、车辆、家具、家电制品、装饰品 3、6101高强度导电用材。55% IACS保证电线 4、6151锻造加工性特别好,耐蚀性及表面处理性亦佳,适用于复杂的锻造品。机械、汽车组件 5、6262 耐蚀性快削合金,耐蚀性及表面处理性比2011更佳,其强度与6061相同。相机本体、氧化器组件、制动器组件、瓦斯器具组件 七、7000 系列--AL x Zn x Mg 系 1、7072电极电位低,主要用于防蚀性覆盖皮材,亦适用于热交换器之散热片。铝合金合板材之皮材,散热片 2、7075铝合金中具有最高强度的合金之一,但耐蚀性不佳,与7072之覆盖皮材可改善其耐蚀性,但成本提高。航空器、滑雪杖 7050 7050 改善7075淬火性之合金,耐应力腐蚀裂痕性良好,适用于厚板、锻造品航空器、高速回转体 7N01 溶接构造用合金,强度高而且溶接部之强度于常温放置,可回后到接近母材的强度。耐蚀性也非常良好。车辆、其他陆上构造物、航空器 3、7003溶接构造用挤出合金,强度比7N01略低,但挤出性良好,可作薄肉之大型形材,其他之特性大致与7N01相同。车辆、机车车轮外圈

铝合金应用介绍(一)

2018-12-27 16:25:52

金属元素-铝     铝是地球上含量极丰富的金属元素,其蕴藏量在金属中居第2位。至19世纪末,铝才崭露头角,成为在工程应用中具有竞争力的金属,且风行一时。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属-铝的生产和应用。    当1886年Charles Hall在美国俄亥俄州和Paul Heroupt在法国各自独立地将溶解在熔融冰晶石中的氧化铝(Al2O3)的电解还原技开发成功之时,世界上首批以内燃机为动力设备的车辆问世,随之而来的便是作为汽车业需用的、具有越来越大的工程价值的材料-铝及其合金对汽车工业的发展开始起重要的作用。电气化也要求将大量质轻的导电金属-铝用于长距离输送电,用于建造支撑架空电缆纲络所需要的塔架,以便以发电厂传输电能。    铝工业的发展还不只限于上述内容。铝在商业上应用于诸如镜框、门牌和餐用托盘之类的新颖物品。铝制的炊事用具也成为市场上的一类商品。现在,铝已发展成具有各种各样用途的材料,其范围之广足以使现代生活的各个侧面直接地受到铝的应用的影响。    铝的生产      所有铝的生产均基于Hall-Heroult法。将从铝土矿制得的氧化铝溶于冰晶石电解液,其中加有几种氟化物的盐类以控制电解液的温度、密度、电阻率以及铝的溶解度。然后,通入电流电解已熔的氧化铝。这样,氧在碳阳极上生成并与后者起反应,而铝则在阴极上作为金属液层而聚集。已分离出的金属可以定时用虹吸法或真空法移出度坩埚中,然后将铝液转移到铸造设备中浇铸成锭。 Courtesy of Kamkiu Aluminium Extrusion Co. Ltd     冶炼出来的铝含有的主要杂质是铁与硅,锌、镓、钛、钒也通常作为微量杂质存在。国际上铝的最低纯度是以确定的成分及其数值作为基本标准。在美国,以形成常规做法是将铁与銈的相对浓度作为更重要的标准来考虑。未合金化的金属级别,可由其纯度来决定,如含铝量为99.70%的铝,或者由美国铝协会制订的方法来决定,该法规定以Pxxx级别为标准。在后一种情况下,字母P后的数字表明硅与铁各自的最大的百份之零点几数值。     全世界原生铝产量总数为17.304 x 106Mg 。美国的铝产量占1988年世界产量的22.8%,而欧洲占21.7%。其余55.5%的铝由亚洲(6.6%)、加拿大(8.9%)、拉丁美洲(含南美洲)(8.8%)、大洋洲(7.8%)、非洲(3.1%)和其它地区(21.3%)生产。    铝的主要特性:     铝及其合金的优良特点是其外观好、质轻,可机加工性、物理和力学性能好,以及抗腐蚀性好,从而使铝及铝合金在很多应用领域中被认为最为经济实用。      铝的密度只有2.7g/cm3,约为钢、铜或黄铜的密度(分别为7.83g/ cm3,8.93g/ cm3),的1/3。在大多数环境条件下,包括在空气、水(或盐水)、石油化学和很多化学体系中,铝能显示优良的抗腐蚀性。      铝的表面具有高度的反射性。辐射能、可见光、辐射热和电波都能有效地被铝反射,而阳极氧化和深色阳极氧化的表面可以是反射性的,也可以是吸收性的,抛光后的铝在很宽波长范围内具有优良的反射性,因而具有各种装饰用途及具有反射功能性的用途。     铝通常显示出优良的电导率和热导率,具有高电阻率的一些特定铝合金也已经研制成功,这些合金可用于如高转矩的电动机中。铝由于它的优良电导率而常被选用。在重量相等的基础上,铝的电导率近于铜的两倍。铝合金的热导量率大约是铜的50-60%,这对制造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具,以及汽车的缸盖与散热器皆为有利。    铝是非铁磁性的,这对电气工业和电子工业而言是一重要特性。铝是不能自燃的,这对涉及装卸或接触易燃易爆材料的应用来说是重要的。铝无毒性,通常用于制造盛食品和饮料的容器。它的自然表面状态具有宜人的外观。它柔软、有光泽,而且为了美观,还可着色或染上纹理图案。    一些铝合金在强度上超过结构钢材,但是纯铝及某些铝合金的强度和硬度极低。在现代生活中,铝已经广泛地应用在建筑行业中。     可机加工性:     铝的可机加工性是优良的。在各种变形铝合金和铸造铝合金中,以及在这些合金产出后具有的各种状态中,机加工特性的变化相当大,这就需要特殊的机床或技术。    可成形性:     这是铝及许多铝合金较重要的特性之一。特定的拉伸强度、屈服强度、可延展性和相应的加工硬化率支配着允许变形量的变化。商业上可提供的铝合金在不同形态下成形性的额定值取决于成形的工艺方法。这些额定值在作金属加工特性的定性对照中仅能起大致的指导作用,即不能定量地作为成形性的极值。    可锻性:     铝合金可以锻造成形状与品种繁多的锻件,它们的最终部件锻造设计标准的选择范围(基于预定的用途)是很宽的。 连接铝可用各式各样的方法连接,包括熔焊、电阻焊、硬焊焊、软焊焊、粘结以及诸如铆接和栓接之类的机械方法。     可回收性:     铝具有极高的回收性,再生铝的特性舆原生铝几乎没有别。这点使铝成为环保人仕的宠儿。

钛及钛合金在汽车中的应用

2019-01-25 10:18:57

其特征如下:抗拉强度和屈从强度大、疲劳强度大、密度小、弹性模量约是钢的一半、热膨胀系数低,   钛材作为轿车部件资料运用时。约是不锈钢及铝材的一半、非磁性、热导率低、简单发生烧结、对环境无污染等。另外在轿车行业用钛后,可极大减轻轿车分量,下降其燃料耗费,保护环境和下降噪音。   1发动机阀   各轿车公司纷繁进行发动机阀用廉价钛材的开发,   近年来。并有一部分已达到批量化。钛材的制作本钱中占材料1/3以上的报价是海绵钛,若用等外海绵钛出产加工材,这样报价天然就会下降。这种情况下开发了廉价的Ti-6A l-4V基合金。   2排气管及   排气管及多选用普通钢、不锈钢、铝合金、FRP等。这些部件属车体的大型结构部件,   目前为止。简单完成车的轻量化、对下降燃料费用、发动机的输出功率及进步行进安全性均是重要的一起因与排气直接触摸,400℃以上的高温下,比起铝合金来钛的耐热性更优秀,且比强度比钢高,也简单完成轻量化。   3轿车零件用新合金的开发及运用   低本钱钛合金的开发也较为活泼,   前面介绍的均是已开发的钛合金在轿车零件上的运用。另一方面。其中之一就是Super-TIX系列合金的开发。其强度与延性的平衡状况如图8所示。Super-TIX系列包含Ti-A l-F及Ti-Fe-O-N二大合金系,Ti-A l-F合金群多是已知的合金中不运用V和Mo选用廉价的Fe来替代,适合在温度上升过程中的用处。如Super-TIX51F就是指Ti-5A l-1F其拉伸强度达1000MPa与Ti-6A l-4V适当。而Ti-Fe-O-N系合金则不能在太高的温度区运用,但因选用了廉价的Fe及氧及氮,其热加工功能优秀。此合金系的代表合金为Ti-1%Fe-0.35%O-0.01%NSuper-TIX800其拉伸强度约为800MPa具有优秀的热加工性及冷加工性。   强度高,正在讨论运用在悬簧上,于2001年已用在德国的国民牌轿车LoupFSI上。   相似上述Super-TIX系列是专门为航空以外用处规划的合金,还有β钛合金Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5A lTImeta L@LCB该合金的杨氏莫量低。

铝及铝合金的应用

2019-03-11 11:09:41

铝是一种轻金属,密度是2.7 g/cm3,具有杰出的导电传热性及延展性,1克铝可拉成37 m的细丝,它的直径小于2.5×10-5 m,也可展成面积达50 m2的铝箔,其厚度只要8×10-7 m。     铝的导电性仅次于银、铜,因为它具有很高的导电才能,被很多用于电器设备和做高压电缆。铝对波长为0.2~1.2×10-6 m的光有90%以上的光反射率。因而它是极为重要的反光材料。     铝粉与四氧化三铁反应时能发生高达3 500 ℃以上的温度,可用于特殊的焊接技能。铝粉焚烧时宣布耀眼光芒,这种特殊性被用于照明术和军事上。用含铝粉28%、硝酸68%、虫胶4%合作制成的混合物就是一种常用的照明剂。     纯度大于99.95%时,铝能抵抗大多数酸的腐蚀,但溶于。制作业和建筑业是铝工业最大的商场。运送东西是铝的第二大商场,在国防工业中铝也有很广的用处,用铝制的舰艇,不只速度快,不被海水腐蚀,并且没有磁性,能避免磁性突击。     铝在冶金工业中,用于冶炼高熔点金属(铬、钒、锰、钼等),还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉可用于制作银粉油漆。从制铝工业的废猜中还能够提取金属镉。     铝在低温环境中,强度和机械功能依旧很好,乃至有所提高,所以铝不光可用作冷冻食物运送、液化设备、冰冷区域建筑物,还可用于火箭的液氢液氧储存箱等零件。铝在1.2K以下成为超导体。     今日铝已被广泛用在金属用具、东西、简便用器、体育设备等方面。     铝中参加少数的铜、镁、锰等,构成坚固的铝合金,这种合金被称为坚铝,它具有坚固漂亮、轻盈经用、持久不锈的长处,是制作飞机的抱负材料。据统计一架飞机大约有50万个坚铝做的铆钉。用铝和铝合金做材料制作的飞机元件分量占飞机总分量的70%。每枚的用铝量约占分量的10%~15%。国外已有用铝质铺设的火车轨迹。     铝青铜是铝铜合金,有时也含一些硅、锰、铁、镍和锌。这些轻质铝合金具有很高的抗张强度和有高度的抗腐蚀功能,因而它们广泛应用于制作汽油发动机的机轴箱和连杆。     含有50%铁、20%铝、20%镍和10%钴的磁性合金,它能吸起为自身分量4 000多倍的铁。Al-Ni-Co合金是重要的永磁性合金。某些铝合金具有超塑性,如Al-Sn合金,在20 ℃~170 ℃之间,其伸长最大极限为原长度的4850倍。而Zn-Al合金在250 ℃时,其塑性变得像口香糖相同软。