钛合金化对铝镇静钢中夹杂物的影响
2018-12-25 14:53:33
钢中加入钛不仅可以提高钢材的成形性、非时效性,还可以防止奥氏体晶粒长大、促进形成细小铁素体,因此钛广泛应用于热轧钢、机械零件钢、工具钢、耐蚀钢等钢种中。虽然钛合金一般在铝脱氧后加入,但钛仍然与氧有较强的结合力,因此可能对夹杂物的组成产生影响。韩国浦项发现引起易拉罐边裂的夹杂物主要为Al2O3和Al2O3-TiO2。印度塔塔钢铁公司对浇铸含钛铝镇静钢的水口进行解剖,发现水口结瘤物中存在Al-Ti复合氧化物;也有类似研究认为大的Al2TiOX是引起水口结瘤的原因。 对于钛合金化铝镇静钢,热力学计算结果显示,稳定的脱氧产物为Al2O3,Al2TiO5只有在钢中铝的质量分数低于0.008%后才会形成。通过对Ti-IF钢实际冶炼过程中的取样分析发现:加入钛铁后,钢中会出现不稳定的Al-Ti复合氧化物,可能是钛铁中的钛氧化物与钢中铝逐渐反应而形成的产物;浇铸过程中,中间包覆盖剂中SiO2等可还原性氧化物含量比较高时,在钢-渣界面处铝的损失非常严重,因此在靠近钢液侧就会产生局部富钛区域,从而满足生成Al2TiO5或者Ti3O5的热力学条件,在湍流运动的条件下,生成的钛氧化物很容易被卷入钢液内部。
铜钛合金
2017-06-06 17:50:09
铜钛合金是铜和钛组成的一种合金.其中钛是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。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。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件. 铜钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。 合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类: ①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。 ②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。 应用了钛合金的产品前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。 ③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。 氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。 铜钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,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 铜钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
镍钛合金
2017-06-06 17:49:59
镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上,疲劳寿命达107次,阻尼特性比普通的弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢,因此可以满足各类工程和医学的应用需求,是一种非常优秀的功能材料。 记忆合金除具有独特的形状记忆功能外,还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性,形状记忆功能,抗腐蚀能力,以及良好的生物相容性和减震特性,广泛地应用于口腔正畸领域。(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相(Austenite)和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。 R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。 因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义,以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定,不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。 按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点,可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400oC以上时,超弹性开始下降。当热处理温度超过600oC时,超弹性基本小时。根据这一特点,临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性,这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响,而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。3、口腔内温度变化敏感性: 不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高,矫治力增加。一方面,它可以加速牙齿的运动,这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动,从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养,维持其生机和正常功能。另一方面,正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性: 镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下,表面层钛氧化充当了一种屏障,使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力: 目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和?钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平,说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性: 由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大,对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现,不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大,超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要,而传统弓丝如不锈钢丝,有加重牙根吸收的倾向。(三)镍钛合金丝的分类 Evans and Durning 分类法1)1940年,黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2)1960年,马氏体稳定化合金: 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低,可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变,因此不呈现记忆效应和超弹性。3)1980年,中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝,为奥氏体激活合金: 即在任何状态下都呈现奥氏体状态,置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态,马氏体状态只能由应力引起,具有超弹性,但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度,能产生较弱的矫治力,。作大的特点是从最初的启动到最后阶段,其产生的力持续恒定,在治疗早期牙齿不整齐时,效果较好。去点是常温下无法弯制成型,不易焊接。若将该公司作为主弓丝,常可引起不希望的扩弓或者缩弓,且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4)1990年,马氏体激活镍钛合金: 即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近,在室温时以一种多元状态存在,易于变形,置于口腔内时,由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变,即存在形状记忆功能和超弹性。在常温(25oC左右)及以下温度易于变形,而当达到一定温度(32oC左右)以上,又会恢复到原来预成形状,表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol HA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性,将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型,并安放到托槽中就位,而当在口腔中受体温热量而激活后,可产生出形状恢复力,又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软,受热激活而变得弹性大”的特点,患者可以在医生的指导下,利用口含冷、热水的方式改变矫治力,更加方便了矫治者的矫正,减少了初期矫治的不适感。5)Graded thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金: 将TTR温度高于口腔温度,大概是40oC左右,这样,当镍钛弓丝置于口腔内时,仍然为多元状态,弓丝较为柔软,在口含热水时,才有奥氏体相变。因此,矫治力更加弱,可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。 (四)镍钛合金丝的临床应用:1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线,目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝,这样,患者的不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术,MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝(HANT丝),DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝(相变温度大概在40度左右),O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧: 镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧,具有镍钛超弹性的特别,适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能,在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小,能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比, 其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍。故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的,由Tomy公司生产。“LH”是名自“Low Hysteresis”,也就是说,当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时,即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线, L-H弓丝的滞后范围最小,这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势,同时该曲线初始斜度低,说明该弓丝刚度低,其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大,显然L-H弓丝有明显的机械学优势。 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高,因此将其称之为钛镍丝,并有实验证明其吸震效果较强。 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制,并可以用热处理仪器加热定型,因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙,以及最后的完成阶段,上下各一条弓丝即可以完
镍钛合金
2017-06-06 17:49:58
镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上,疲劳寿命达107次,阻尼特性比普通的弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢,因此可以满足各类工程和医学的应用需求,是一种非常优秀的功能材料。 记忆合金除具有独特的形状记忆功能外,还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性,形状记忆功能,抗腐蚀能力,以及良好的生物相容性和减震特性,广泛地应用于口腔正畸领域。(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相(Austenite)和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。 R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。 因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义,以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定,不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。 按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点,可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400ºC以上时,超弹性开始下降。当热处理温度超过600ºC时,超弹性基本小时。根据这一特点,临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性,这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响,而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。3、口腔内温度变化敏感性: 不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高,矫治力增加。一方面,它可以加速牙齿的运动,这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动,从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养,维持其生机和正常功能。另一方面,正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性: 镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下,表面层钛氧化充当了一种屏障,使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力: 目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平,说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性: 由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大,对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现,不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大,超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要,而传统弓丝如不锈钢丝,有加重牙根吸收的倾向。(三)镍钛合金丝的分类 Evans and Durning 分类法1)1940年,黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2)1960年,马氏体稳定化合金: 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低,可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变,因此不呈现记忆效应和超弹性。3)1980年,中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝,为奥氏体激活合金: 即在任何状态下都呈现奥氏体状态,置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态,马氏体状态只能由应力引起,具有超弹性,但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度,能产生较弱的矫治力,。作大的特点是从最初的启动到最后阶段,其产生的力持续恒定,在治疗早期牙齿不整齐时,效果较好。去点是常温下无法弯制成型,不易焊接。若将该公司作为主弓丝,常可引起不希望的扩弓或者缩弓,且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4)1990年,马氏体激活镍钛合金: 即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近,在室温时以一种多元状态存在,易于变形,置于口腔内时,由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变,即存在形状记忆功能和超弹性。在常温(25ºC左右)及以下温度易于变形,而当达到一定温度(32ºC左右)以上,又会恢复到原来预成形状,表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol HA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性,将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型,并安放到托槽中就位,而当在口腔中受体温热量而激活后,可产生出形状恢复力,又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软,受热激活而变得弹性大”的特点,患者可以在医生的指导下,利用口含冷、热水的方式改变矫治力,更加方便了矫治者的矫正,减少了初期矫治的不适感。5)Graded thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金: 将TTR温度高于口腔温度,大概是40ºC左右,这样,当镍钛弓丝置于口腔内时,仍然为多元状态,弓丝较为柔软,在口含热水时,才有奥氏体相变。因此,矫治力更加弱,可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。 (四)镍钛合金丝的临床应用:1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线,目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝,这样,患者的不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术,MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝(HANT丝),DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝(相变温度大概在40度左右),O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧: 镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧,具有镍钛超弹性的特别,适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能,在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小,能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比, 其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍。故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的,由Tomy公司生产。“LH”是名自“Low Hysteresis”,也就是说,当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时,即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线, L-H弓丝的滞后范围最小,这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势,同时该曲线初始斜度低,说明该弓丝刚度低,其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大,显然L-H弓丝有明显的机械学优势。 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高,因此将其称之为钛镍丝,并有实验证明其吸震效果较强。 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制,并可以用热处理仪器加热定型,因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、
铝钛合金门窗
2018-12-24 15:00:57
铝钛合金门窗是将经过表面处理的铝合金型材,通过下料、打孔、铣槽、攻丝、制窗等加工工艺制成门窗框料构件,然后再与玻璃、连接件、密封件、开闭五金件一起组合装配而成。
铝钛合金门窗与普通木门窗、钢门窗相比,具有明显的优点,其主要特点有:重量轻、强度高 铝钛合金门窗框的断面是空腹薄壁组合断面,这种断面有利于使用并因空腹而减轻了铝合金型材重量。铝钛合金门窗比钢门窗轻50%左右。在断面尺寸较大、重量较轻的情况下,其截面却有较高的抗弯强度。密封性能好 密封性能为门窗的重要性能指标,铝钛合金门窗与普通木门窗和钢门窗相比,其气密性、水密性和隔声性更好。
铝钛合金门窗还具有以下优点:1、轻质、高强;2、密闭性能好;3、使用中变形小;4、立面美观;5、耐腐蚀,使用维修方便;6、施工速度快;7、使用价值高;8、便于工业化生产。
相对于其他工业挤压型材制品而言,由于铝钛合金门窗幕墙的规格较为固定,铝挤压型材厂的加工技术已经相当成熟,产品的差异逐步缩小,导致竞争异常激烈。从铝钛合金门窗幕墙产业的特征和关联性分析,目前市场竞争已经到了白热化的程度,成本价格的竞争成了关键的关键,市场竞争优势取决于在建筑装饰业建立广泛的营销体系,行业的兴衰则取决于建筑装饰业的发展。
钛合金高效铣削技术
2019-01-25 13:37:11
钛合金零件的铣削同其它难加工材料的相同之处是,会由于切削速度很小的提高而导致刀具切削刃的较快磨损。 不同之处在于,由于钛合金的强度高、粘性大,切削中更容易在切削区产生和积聚热量,加之导热性差,在大切除量的铣削时,有引起燃烧的危险。这就是铣削钛合金零件,一定不能选择高切削速度的原因。 但是,钛合金零件加工的速度还是可以提高的。即切削速度保持不变时,通过提高金属去除率的方法提高零件加工速度。实现这一目标不包括使用更大功率或高档机床,而是配备能够充分发挥现有机床切削功能的刀具,它同时还能够对机床的某些不足,如刚性差等进行补偿。 Kennametal公司便是一家专注于钛合金铣削工艺试验研究的著名刀具制造商。公司里有一位曾经接待过许多咨询钛合金铣削技术用户的技术顾问、铣削产品经理Brian Hoefler先生。本文重点介绍了他在钛合金铣削方面的丰富经验。 为什么钛合金的铣削会引起人们的特别关注呢?至少有两个原因,第一,钛合金主要用于高档零件,不仅用于制造飞机机身和发动机零件,而且用于制造医疗器械中的许多零件。特别对于某些壮大中的美国制造企业,必须向高档产品转移,会经常遇到钛合金零件铣削的技术难题。 另一个原因是,不是每一个车间都可以实现高进给速度加工,所以钛合金铣削中在材料难以加工,或加工过程中切削速度不高时,通过什么途径才能达到高效率加工成了急待解决的问题,引起制造商的高度重视。 使用高韧性刀具 切削刀具材料的正确选择将是实现钛合金高效铣削加工的第一个重要问题,Hoefler先生说。硬质合金刀具可以是一种正确的选择,而且机加车间经常习惯于把硬质合金当作最好的切削刀具材料,尤其在几乎所有的困难加工中,通常都选择硬质合金。而对于钛合金加工,新一代的高速钢将是良好的硬质合金的替代材料。 按理说,具有好的耐磨性的硬质合金刀具能在合理加工成本下实行高切削速度。但这一合理加工成本是以刀具必须具有的“很高韧性”或能抵抗冲击,抵抗断裂能力为前提的。但遗憾的是通常使用的硬质合金的脆性远远大于高速钢。 这一点在铣削钛合金中,具有非常重要的意义。通常来说,硬质合金刀具失效的主要原因不是切削刃的磨损,而是刀身的破碎。其次,铣削钛合金过程中切削热的升高,也使硬质合金刀具不能发挥高切削速度加工的优势。因为在高切削速度下加工,需要加注大量冷却液,在这一热一冷的交替作用下,刀具和工件间产生强烈的热冲击,会很快引起脆性大的硬质合金刀具切削刃的破碎。以上的两个技术难题,都需要通过刀具本身固有的高韧性加以解决。而普通硬质合金刀具却远不能胜任。切削试验证明,使用一个高韧性的刀具,例如使用高速钢刀具铣削钛合金工件,不必担心引起切削中冲击的产生和切削刃破裂。尤其在较小刚性的机床上加工,高韧性的高速钢刀具可以通过加大切削深度而不是通过提高切削速度实现高金属切削率加工。 不仅如此,目前还可提供大范围的高韧性高速钢刀具材料供用户选择。大多数车间并不都知道这一点。他们也不知道,市场上出售的高速钢刀具还可以经过一些特别处理程序,诸如实行增加某种元素成份的高速钢冶炼(如增加钴含量)进行热处理(多次分级淬火回火),或者将高速钢材料经过对其制造过程进行严格控制,制成金相组织均匀的粉末冶金高速钢等。所以价格昂贵的高钴高速钢、粉末冶金高速钢都是用于高效铣削钛合金的理想刀具材料。 [next]高切削温度的控制 有时侯也可选择硬质合金刀具,采用一种小径向切入法切削钛合金零件,可达到惊人的高速(见《10%与100%》一节)。在这些切削中,刀具不仅要解决好一般情况下的耐磨性问题,尤其要解决好高切削温度下刀具的耐磨性问题,这一点很重要,需要使用涂覆硬质合金刀具进行加工。 据Hoefler先生介绍,氮化铝钛(TiAlN)涂层硬质合金刀具,对于加工钛合金通常是最好的选择。在很多基本刀具涂层种类中,TiAlN对保持刀具的综合机械性能和当温度增加时保持刀具的高温切削性能都有很好的作用。实际上,高的切削温度对涂层还起到一定的保护作用。铝分子通过切削中的加工能量从涂层中释放出来,在刀具表面形成一层氧化铝保护层。这一层氧化铝保护层减少了刀具和工件之间的热传递和化学元素的扩散。同时还能在这一保护涂层形成不久,不断补充更多的铝分子,以保持这一形成氧化铝保护层的化学反应继续进行(见《新型富铝涂层》一节)。 然而,TiAlN 涂层不适用于振动较强的场合。这时就要用到氮化碳钛(TiCN),它能防止因振动产生的涂层剥落。“当你使用可换刀片和在一刚度较小的机床上强力切削时,尝试TiCN 也许是最好的选择。”Hoefler先生说。 更多切削刃参加切削 即使在切削中切削速度、铣刀的每齿进给量和切削深度都保持不变,有时也能使生产效率得以提高。这里的解决方案是使更多切削刃参加切削。 例如,对于螺旋铣刀,尽可能地选择小螺距刀具(如螺旋玉米立铣刀)。使用这种刀具能使高速钢刀具有更多的切削刃。由于高速钢刀具比硬质合金刀具能够提供更多切削刃,因而前者更多地被采用。 另一个使更多切削刃参加切削的方法是采取不同方向进行铣削。通过“插铣粗加工”(有时也称钻入式粗切)方法,使用一个套装铣刀,仿佛沿Z轴钻孔一样,由刀具的端齿与侧齿,共同按汇编好的加工程序,进行搭接式加工。所以生产效率高,排屑也方便。 这种方法只能用于粗加工, 因为每两次搭接式加工之间仍都留有一些扇贝状的未加工金属。但是因为插铣粗加工有很多切削刃参加切削,所以在刀具的每齿进给量保持恒定时,每分钟的进给速度能够得到大大提高。再者,插铣粗加工的Z 轴进给的优点还在于能够发挥机床的高刚性优势,这是因为沿主轴的多样性的连接机构(例如刀夹接口)都势必会沿X或Y轴产生挠曲,而在Z轴方向产生压缩,这样使机床在沿Z轴方向有很高的刚度。这意味着可以增大刀具的每齿进给量。 Hoefler先生说,“插铣粗加工是对高强度金属高效加工的最好解决方案。建议在钛合金铣削中,都能使用这一加工方案。” 消除振动措施 对于刀具在切削中产生挠曲的原因和使其消除课题的研究也相当重要,因为它将引出一个很重要的技术难题 — 振动。振动在钛合金铣削中,存在两方面的不利因素:一是切削力的产生与增大,都有会引发和加大振动;另一方面,机床的主轴转速高低似乎与振动无关,所以不能找出一种能够调谐振动的“理想”转速。 实际上,振动决定着大多数的钛合金铣削加工的生产效率。大量切削试验证明,在钛合金铣削加工中,最大金属切削率的获得,不是在机床输出最大功率之时,而是发生在极大的振动开始。这就是为什么要建立而且也能建立一个能及时控制振动程序的原因。Hoefler先生建议,要提高钛合金铣削加工的生产效率,还必须注意解决好以下几个技术问题: [next] 刚度 刀具与刀夹之间的联结,刀夹与主轴之间的联结,都必须使其尽可能地保证足够的刚度。对于刀夹,热胀冷缩型,提供了最佳的解决方案,对于主轴,HSK快换刀夹与普通锥度接口相比,提供了最好的刚度。 阻尼 将刀具设计出偏心后角或一带“棱边”的刀头结构, 能提供很好的阻尼,以抑制切削中产生的振动。当刀具产生挠曲变形时,这个有偏心后角的刀具后刀面将与工件接触与摩擦。不是所有的材料都能较好的与工件摩擦,铝合金有粘附趋向。而对于钛合金铣削,在刀具切削刃上刃磨出的“棱边” 也会起到一个很好的减震器作用。变化各切削刃间的排屑槽空间 对于这样一种结构的刀具设计与防振措施,许多车间可能还不太熟悉。刀具在高速旋转中,切削刃有规则地撞击工件,因而产生振动。若将铣刀的排屑槽空间设计成不规则排列,切削试验证明,将能起到很好的减振作用。例如,当铣刀的第一、二两个切削刃间相距为72°时,则第二、三切削刃间则应相距68°,第三、四切削刃间相距75°,为不均匀分布。由Kennametal公司设计的曾获得专利的又一种防振措施是,将铣刀切削刃设计成各不相等的轴向前角,也能取得良好的减振效果。 新型富铝涂层 “Al”分子在TiAlN涂层中是最活泼的,它对涂层刀具的切削性能有很大的影响。它可在刀具表面形成一层氧化铝保护膜。在涂层中,“Al”分子的含量增加,使这一作用更加有效。 当然,应该感谢经不断改进的用于生产涂层的气相沉积工艺技术,它可使TiAlN中的“Al”分子含量继续增加,其结果使新形成的TiAlN 涂层,在不牺牲韧性的前提下,极好地提高了涂层(刀具)的红硬性。Kennametal公司已于今年上半年开发出了这种新的富铝TiAlN涂层刀具。 10%与100% 目前一些技术较为超前的车间已能使用硬质合金涂层刀具,采用一种小径向切入法切削钛合金零件,主要的目的在于解决钛合金加工中产生的高切削温度的技术难题。其切削原理是在采用小径向切入法切削过程中,选择比刀具的半径小很多的径向切削深度进行径向切入。由于选择很小的切削深度,就可大大地提高切削速度,其结果是极大地减少了每个切削刃切削时间,即减少了切削刃的加工时间,延长了非切削时间,即增加了切削刃的冷却时间,极好地控制了切削温度。 据Kennametal公司的Brian Hoefler先生介绍,采用小径向切入法切削钛合金零件,能极好地控制切削温度,同时能实现高速度加工。小径向切深不会带来高金属去除率,但在工厂中使用该方法,可提高加工精度。 由Hoefler先生进行的切削试验证明,在钛合金零件铣削中,采用小径向切入法加工,将遵循以下规律: 当径向切削深度小于直径的25%时,即能提高50%的切削速度(sfm),一般超过用于重切削时的额定速度。 当径向切削深度小于直径的10%时,可100%的提高切削速度(sfm)。
钛合金都有哪些类型?
2018-06-04 18:49:19
钛属于化学性质比较活泼的金属,钛的比重仅是铁的1/2,却像铜一样经得起锤击和拉延。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下,钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜,可以抵抗强酸甚至wang水的作用,表现出强的抗腐蚀性。因此,一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。钛铝合金都有哪些类型?液态钛几乎能溶解所有的金属,因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。
钛及钛合金的焊接
2019-02-15 14:21:24
摘要本文说尽论述了钛及钛合金的材料特色及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易发生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺点,进行了焊接性实验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断探索,以及对实验进程呈现的间题的合理分析,总结出钛及钛合金焊接工艺特色及操作办法。 一、钛及钛的分类及特色 国产工业纯钛有TA1, TA2, TA3三种,其差异在于含氢氧氮杂质的含量不同,这些杂质使工业纯钛强化,可是塑性明显下降。工业纯钛虽然强度不高,但塑性及耐性优秀,尤其是具有杰出的低温冲击耐性;一起具有杰出的抗腐蚀功能。所以,这种材料多用于化学工业、石油工业等,实际上多用于350℃以下的工作条件。 依据钛合金退火状况的室温安排,可将钛合金分为三种类型: om钛合金、(W+因型钛合金及B型钛合金。 理钛合金中,运用较多的是TA4、TA5, TA6型的Ti一AI系合金和TAY, TA8型的Ti+AI+Sn合金。这种合金室温下,其强度可到达931N/m2,并且在高温下(500℃以下)功能安稳,可焊性杰出。 B型钛合金在我国的运用量较少,其运用范围有待进一步扩展。 二、钛及钛合金的焊接性 钛及钛合金的焊接功能,具有许多明显特色,这些焊接特色是因为钛及钛合金的物理化学功能决议的。 2.焊接接头裂纹问题 钛及钛合金焊接时,焊接接头发生热裂纹的可能性很小,这是因为钛及钛合金中5,P, C等杂质含量很少,由5, P构成的低熔点共晶不易呈现在晶界上,加之有用结晶温度区间窄小,钛及钛合金凝结时缩短量小,焊缝金属不会发生热裂纹。 钛及钛合金焊准时,热影响区可呈现冷裂纹,其特征是裂纹发生在焊后数小时乃至更长时刻称作推迟裂纹。经研讨标明这种裂纹与焊接进程中的分散有关。焊接进程中氢由高温深池向较低温的热影响区分散,氢含量的进步使该区分出TiH2量添加,增大热影响区脆性,别的因为氢化物分出时体积胀大引起较大的安排应力,再加上氢原子向该区的高应力部位分散及集合,致使构成裂纹。避免这种推迟裂纹发生的办法,首要是削减焊接接头氢的来历,发票时,也呆进行冥空遏火处理。 3.焊缝中的气孔问题 钛及钛合金焊接时,气孔是常常碰到的问题。构成气孔的底子原因是因为氢影响的成果。焊缝金属构成气孔首要影响到接头的疲劳强度。 避免发生气孔的工艺办法首要有: (1)、维护氖气要纯,纯度应不低于99.99% (2)、彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。 (3)、对熔池施以杰出的气体维护,操控好气的沛量乃流速,避免发生紊流现象,影响维护作用。 (4)、正确挑选焊接工艺参数,添加深池停留时刻运用权于气泡逸出,可有用地削减气孔。[next] 三、钛板手艺钨板弧焊焊接实验 钛及钛合金焊接生产中运用最多是钨板弧焊,真空充焊接办法运用也很遍及。弧焊的电弧在气流的维护与冷却作用下,电弧热量较为会集,电流密度高,热影响区小,焊接质量较高。 1.钛及钛合金焊接时,当温度高于500'C -700℃时,很4y易OA收空气中的气、氢和氮,严峻影响焊接质量。因而,钛及钛合金焊接时,对熔池全面及高温部信(400℃650℃以上)的焊缝区有必要严加维护,为此,钛及钛合金焊接时有必要采纳特殊的维护办法,即选用喷尺度较大的焊矩,以扩展气体维护区面积,当喷嘴缺乏以维护焊缝及近缝区高温金属时,需附充维护拖罩。 焊缝和近缝区色彩是维护作用的标翅。雪白色表明维护作用最好,黄色为细微氧化,一般是答应的。表面色彩应契合表(封规则 考虑到工程运用的实用性、高效性,咱们先制备了一个简易拖罩。如图(a),气从进气口进入散布管,穿过散布管孔直接进入维护区。选用这种拖罩,焊接维护作用不是很好,焊道呈深蓝色。据分析是气流从散布管直接进入维护区。气流不是很均匀、平稳,使高温焊道维护欠好被氧化。因而咱们进一步改进了拖罩的结构,如图(b),气从进气孔进入散布管后经拖罩顶部下返;穿过多孔板,多孔板首要起气筛和散布的作用,使气活动更平稳,焊接维护作用较好,焊道呈银色或江黄色。拖罩长充L为40飞。m原料为黄铜。 钛及钛合金弧焊时,还应留意焊道的北面维护,考虑到焊接变形,咱们选用开槽固定铜垫板的办法进行充维护,为了使焊道反面行到充沛维护,又在糟中加一多孔铜管,使氛气经铜管孔均匀的进入维护区,维护作用杰出,焊道反面呈雪白色。 手艺钨板弧焊焊接工艺及参数的挑选 (1)焊前预备焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学功能有很大影响因而有必要严厉整理。铁板及钛焊丝可选用机械整理及化学整理两种办法。 1)机械整理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件,可用细砂纸或不锈钢丝刷擦洗,但最好是用硬质合金黄色刮削钛板,去除氧化膜。 2)化学整理焊前可先对试件及焊丝进行酸洗,酸洗液可用HF5% HH0335%的水熔液。酸洗后用清水冲刷,烘干后亚即施焊。或许用、乙醇、四氢化碳、甲醇等擦洗钛板坡口及其两边(各50m内)、焊丝表面、工夹具与钛板触摸的部分。 (2)焊接设备的挑选钛及钛合金金钨板弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流弧焊电源,且推迟递气时刻不少于15秒,避免焊遭受到氧化、污染。 (3)焊接材料的挑选 气纯度应不低于99.99%,露点在一40℃以下,杂质总的质量分数&1士』。.001%,当气瓶中的压力降至0.981MPa时,应停止运用,以避免影响焊接接头质量。准则上应挑选与根本金属成分相同的钛丝,有时为了握高焊缝金属塑性,也可选用强度比根本金属稍低的焊丝。 (4)坡口方式的挑选 准则尽量削减焊接层数和焊接金属。跟着焊接层数的增多,焊缝累计吸气置添加,以致影响焊接接头功能,又因为钛及钛合金焊接时焊接熔池尺度较大,因而试件开单VE270 80。坡口。 (5)试件组对及定位焊 为了削减焊接变形,焊前进行定位焊,一般定位焊距离为100 150.,长度为1015。定位焊所用的焊丝、焊接工艺参数及气体维护条件应与焊接接头焊接时相同。 (6)焊接参数挑选 咱们经过对不同工艺下的焊接接头功能的比照,探索出较适宜的焊接工艺规范。[next] 工艺(1),焊接电流为150A, 170A, 180A,按此参数施焊,焊接接头表面、呈现出深蓝、金素色,阐明接头氧化较严峻,不契合技能要求,此工艺不可取。 工艺(2),焊接电流相对下降为120A, 150A, 160A,按此参数施焊,焊缝表面呈现出金紫、深黄色,鹉寸线探伤无缺点,但机械功能曲折实验不合格,阐明焊接接头塑性明显下降,达不到技能要求,此工艺相同不可取。 工艺(3),焊接电流为95A, 115A, 120A,按此参数施焊,焊缝表面呈雪白、浅黄色,鹉寸线探伤无缺点,但机械功能曲折实验合格、拉伸强度也契合要求,焊接接头功能到达技能要求,此工艺比较适宜。 钛及钛合金焊接时,都有晶料粗大倾向,直接影响到焊接接头的力学功能。因而焊接工艺参数的挑选不只需考虑到焊缝金属氧化及构成气孔,还应考虑晶粒粗化要素,所以应尽量选用较小的焊接热输入,工艺(封、(2),因为焊接规范较大要素,构成接头氧化比工艺(3)严峻。且微观金相实验成果标明,接头晶粒粗化程度也比工艺(3)严峻。所以焊接接头力学功能较差。 气体流量的挑选以到达杰出的维护作用为准,过大的流量不易构成安稳的层流,并增大焊缝的冷却速度,使焊缝表面层呈现较多的时目,以致引起微裂纹。拖罩中的气流量缺乏时,焊缝呈现出不同的氧化色泽;而流量过大时,将对主喷嘴的气流发生搅扰作用。焊缝反面的气流量也不能太大,否则会影响到正面第一层焊缝的气体维护作用。 初钛及钛合金手艺钨极弧焊操作办法 1)手艺弧焊时,焊丝与焊件间应尽量坚持最小的夹角(10150)。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池,不得将焊丝端部移出气维护区。 2)焊接时,焊根本不作横向摇摆,当需求摇摆时,频率要低,摇摆起伏也不宜太大,以避免影响气的维护。 3)断弧及焊缝收尾时,要继续通气维护,直到焊缝及热影响区金属冷却到350'C以下时方可移开焊。 l)质量检验 封外观查看契合GB/T13149一91, 2)射线深伤契合JB4730一94, 3)力学功能实验契合GB/T13149一91, 四、定论 1、钛及钛合金焊接的气体维护间题是影响焊接接头质量的首要要素。 2、钛及钛合金焊接时应尽量选用小的热输入。 3、TA2手艺钨极弧焊时,应严厉操控氢的来历,避免冷裂纹的发生,一起应留意避免气孔的发生。 4、只需严厉依照焊接工艺要求施焊,并采纳有用的气体维护办法,即可取得高质量的焊接接头。
三氧化二铝
2017-06-06 17:50:12
三氧化二铝又名活性氧化铝。 活性氧化铝(分子式Al2O(3-x)(OH)2x,0<x<0.8)是当前世界上大量使用的无机化工产品之一。由于活性氧化铝具有多孔结构,高比表面积且处于不稳定的过渡态,因而具有较大的活性。在石油化工、化肥工业中,广泛用作催化剂、催化剂载体。活性氧化铝又具有吸附特性,因而用作气体和液体的干燥剂、气体净化的吸附剂、饮水除氟剂、工业污水的颜色和气味消除剂等。当今得到的主要的工业活性氧化铝产品都是靠快速脱水法生产的。活性氧化铝是指经过充分细磨、以原晶尺寸大小1μm的α- Al2O3为基本组成(20%-90%)的煅烧氧化铝。 高性能的活性氧化铝在不定形耐火材料配料中能带来以下好处:提高坯体密度、流动性、强度,提高二次莫来石生成量等,降低加水量和气孔率。此外,活性氧化铝还能做干燥剂,吸水量大、干燥速度快,能再生(400 -500K烘烤)。活性氧化铝属于化学品氧化铝范畴,主要用于吸附剂、净水剂、催化剂及催化剂载体,根据不同的用途,其原料和制备方法不同。 在催化剂中使用的三氧化二铝的通常专称为“活性氧化铝”,它是一种多孔性、高分散度的固体材料,有很大的表面积,其微孔表面具备催化作用所要求的特性,如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性等,所以广泛地被用作化学反应的催化剂和催化剂载体。 该纳米氧化铝XZ-L14显白色蓬松粉末状态,晶型是α型。粒径是20nm;比表面积≥50m/g。粒度分布均匀、纯度高、高分散、α-Al2O3,其比表面低,具有耐高温的惰性,但不属于活性氧化铝,几乎没有催化活性;耐热性强,成型性好,晶相稳定、硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。由于α相氧化铝也是性能优异的远红外发射材料,作为远红外发射和保温材料被应用于化纤产品和高压钠灯中。此外,α相氧化铝电阻率高,具有良好的绝缘性能,可应用于YGA激光晶的主要配件和集成电路基板中。 了解更多有关三氧化二铝的信息,请关注上海
有色
网。
三氧化二铝
2017-06-06 17:50:09
三氧化二氯俗称氧化铝概要 三氧化二铝,刚玉型晶体接近于原子晶体,其它晶型的基本上是离子晶体,熔点为2050℃,沸点为3000℃,真密度为3.6g/cm。 三氧化二铝的流动性好,难溶于水,能溶解在熔融的冰晶石中。它是铝电解生产中的主要原料。 有四种同素异构体β-氧化铝 δ- 氧化铝 γ-氧化铝 α-氧化铝 ,主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取。 名称 氧化铝;刚玉;白玉;红宝石;蓝宝石;刚玉粉;corundum 化学式 Al?O?外观 白色晶状粉末或固体物理属性 式量 101.96 amu 熔点 2303 K 沸点 3250 K 真密度 3.97 g/cm3 松装密度:0.85g/mL(325目~0)0.9g/mL(120目~325目) 晶体结构 三方晶系 (hex) 导电性 常温状态下不导电 热化学属性 ΔfH0liquid −1620.57 kJ/mol ΔfH0solid −1675.69 kJ/mol S0liquid, 1 bar 67.24 J/mol•K S0solid 50.9 J/mol•K安全性 食入 低危险 吸入 可能造成刺激或肺部伤害 皮肤 低危险 眼睛 低危险 在没有特别注明的情况下,使用SI单位和标准气温和气压。 氧化铝是铝和氧的化合物,分子式为Al?O?。在矿业、制陶业和材料科学上又被称为矾土。编辑本段应急处理 隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置。用途 1. 红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝,因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铁和氧化钛而呈红色,蓝宝石则含有氧化铬而呈蓝色。 2. 在铝矿的主成份铁铝氧石中,氧化铝的含量最高。工业上,铁铝氧石经由Bayer process纯化为氧化铝,再由Hall-Heroult process转变为铝
金属
。 3. 氧化铝是
金属
铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的
金属
铝极易与空气中的氧气反应,生成一层致密的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理(阳极防腐)的处理过程得到加强。 4. 铝为电和热的良导体。铝的晶体形态金刚砂因为硬度高,适合用作研磨材料及切割工具。 5. 氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。 6. 2004年8月,在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparent alumina的强化玻璃。 资料刚玉粉硬度大可用作磨料,抛光粉,高温烧结的氧化铝,称人造刚玉或人造宝石,可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料,制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等,氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al2O3。γ-Al2O3具有强吸附力和催化活性,可做吸附剂和催化剂。刚玉主要成分α-Al2O3。桶状或锥状的三方晶体。有玻璃光泽或金刚光泽。密度为3.9~4.1g/cm3,硬度9,熔点2000±15℃。不溶于水,也不溶于酸和碱。耐高温。无色透明者称白玉,含微量三价铬的显红色称红宝石;含二价铁、三价铁或四价钛的显蓝色称蓝宝石;含少量四氧化三铁的显暗灰色、暗黑色称刚玉粉。可用做精密仪器的轴承,钟表的钻石、砂轮、抛光剂、耐火材料和电的绝缘体。色彩艳丽的可做装饰用宝石。人造红宝石单晶可制激光器的材料。除天然矿产外,可用氢氧焰熔化氢氧化铝制取。 氧化铝化学式Al2O3,分子量101.96。矾土的主要成分。白色粉末。具有不同晶型,常见的是α-Al2O3和γ-Al2O3。自然界中的刚玉为α-Al2O3,六方紧密堆积晶体,α-Al2O3的熔点2015±15℃,密度3.965g/cm3,硬度8.8,不溶于水、酸或碱。γ-Al2O3属立方紧密堆积晶体,不溶于水,但能溶于酸和碱,是典型的两性氧化物。 Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O当能源
价格
不断攀升之时,世界各大铝业公司开始把建设铝业生产基地的目光转向电价低廉的中东和非洲。通过降低左右生产成本的电费,确保铝业生产的
价格
竞争力,成为世界各大铝业公司的着眼点。从国内政策面上分析,国家
产业
政策给铝
行业
定位在满足国内需求上,且在对高精尖产品和低技术含量产品在政策上将会有区别。因此,上下游铝企业对于
行业
所出现的政策性和结构性拐点,应着眼于内销
市场
,扩大铝在国内
市场
的应用;扩大铝应用领域,提高铝应用的附加值、提升技术含量。另外,铝生产企业应该多关注相关
行业
和下游
行业
发展动向,特别是掌握交通运输、电力、包装、家电等
行业
发展趋势,同时加大技术攻关和科技投入。
镍钛合金管
2017-06-06 17:50:12
镍钛合金管是一种功能材料,除具有比强度高,耐磨,耐蚀,耐腐蚀,无磁,生物相容性好等特点意外,还具有奇特的形状记忆想能和超强性性能。 镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上,疲劳寿命达107次,阻尼特性比普通的弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢,因此可以满足各类工程和医学的应用需求,是一种非常优秀的功能材料。记忆合金除具有独特的形状记忆功能外,还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。 镍钛合金是由镍和钛组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。 R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。 1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。 2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400ºC以上时,超弹性开始下降。 3、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿。 镍钛合金管广泛应用于宇航、通信、医疗、自动控制、仪器仪表、管道连接、眼镜制造以及日常生活等。
钛合金钢管标准
2019-03-15 10:05:15
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。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。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、和高速飞机的结构件
钛合金钢管标准有: GB/T 3620.1—94 钛及钛合金牌号和化学成分 GB/T 3625—95 换热器及冷凝器用钛及钛合金管 TA1、TA2、TA3均为工业纯钛,它们具有较高的力学性能、优良的冲压性能,并可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度的90%,且切削加工性能良好。钛管对氯化物、硫化物和具有较高的耐蚀性能。钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强. 用于制造凝汽器管子,可在受污染的海水、悬浮物含量高的水中,及在较高的流速下使用. 钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好.另外:钛合金的工艺性能差,切削加工困难.在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质.还有抗磨性差,生产工艺复杂. 以钛为基加入其他元素组成的合金。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al- 2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。 钛合金钢管主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。 中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。 特点钛合金与其他金属材料相比,有下列优点:①比强度(抗拉强度/密度)高(见图),抗拉强度可达100~140kgf/mm2,而密度仅为钢的60%。②中温强度好,使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作。③耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜,有抵抗多种介质侵蚀的能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性,在海水、湿和氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。但在还原性介质,如等溶液中,钛的耐蚀性能较差。④低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。⑤弹性模量低,热导率小,无铁磁性。 合金元素钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。 氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在 0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。 类别 钛合金根据相的组成可分为三类:α合金,(α+β)合金和β合金,中国分别以TA、TC、TB表示。 ① α合金含一定量的稳定α相的元素,平衡状态下主要由α相组成。α合金比重小,热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点是室温强度低,通常用作耐热材料和耐蚀材料。α合金通常又可分为全α合金(TA7)、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。 ② (α+β)合金含一定量的稳定α相和β相的元素,平衡状态下合金的组织为α相和β相。(α+β)合金有中等强度、并可热处理强化,但焊接性能较差。(α+ β)合金应用广泛,其中Ti-6Al-4V合金的产量在全部钛材中占一半以上。 ③ β合金含大量稳定β相的元素,可将高温β相全部保留到室温。β合金通常又可分为可热处理β合金(亚稳定β合金和近亚稳定β合金)和热稳定β合金。可热处理 β合金在淬火状态下有优异的塑性,并能通过时效处理使抗拉强度达到130~140kgf/mm2。β合金通常作高强度高韧性材料使用。缺点是比重大,成本高,焊接性能差,切削加工困难。 钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表。 热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。 常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)—→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解,得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)—→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β 合金淬火在(α+β)—→β相转变点以上40~80℃进行。时效处理温度一般为450~550℃。此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。
钛及钛合金的特性、用途
2019-02-18 10:47:01
纯钛是银白色的金属,它具有许多优秀功能。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。 钛归于化学性质比较生动的金属。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属效果。但在常温下,钛表面易生成一层极薄的细密的氧化物保护膜,能够反抗强酸乃至的效果,表现出强的抗腐蚀性。因而,一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。 液态钛简直能溶解一切的金属,因而能够和多种金属构成合金。钛参加钢中制得的钛钢坚韧而赋有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。 钛合金制成飞机比其它金属制成相同重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇,既能抗海水腐蚀,又能抗深层压力,其下潜深度比不锈钢潜艇添加80% 。一起,钛无磁性,不会被发现,具有很好的反监护效果。 钒具有“亲生物“’性。在人体内,能反抗分泌物的腐蚀且无毒,对任何灭菌办法都习惯。因而被广泛用于制医疗器械,制人工髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨,自动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时,这些钛骨就开端维系着人体的正常活动。 钛在人体中散布广泛,正常人体中的含量为每70kg体重不超越15mg,其效果尚不清楚。但钛能影响吞噬细胞,使免疫力增强这一效果已被证明。
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。
再生铝与电热法铝硅钛合金结缘伴行展望
2019-01-09 11:26:46
前些时间,笔者以“中国再生铝产业2015形势预测”为题,报道了中国再生铝业的现状及未来发展方向。报道显示,历经数十年的中国再生铝业目前基本上还是初级铸造合金锭。高端变形铝合金尚处于探索阶段,拓展产品品种,将是中国再生铝业今后发展方向。历经数十年发展,然而中国再生铝产业,迄今为止只能生产初级铝合金锭,发人深思。 (一)30年前出现的由铝硅钛三元合金配制的含钛0.6%上下的铝硅共晶合金,用于汽车发动机中的活塞、缸体、缸盖等零部件制作,经试验室试验,工业性试验,以及5万、15万公里行车试验,结果合金有以下优点:有良好的细化结晶组织作用、较高的耐热性、较高的耐磨性;能使活塞使用寿命延长35%左右,合金经济效益明显。由河南省科技委员会发布的鉴定证书注明ZL108T活塞合金技术规格、合金化学成分如下(%):Si:11-12,Cu:1.4-1.6, Mg:o.6-0.8,Mn:o.5-0.7,Ti:0.5-0.6,Fe:0.4-0.5,Al余量。 来自全国26个单位派出技术专家34人,参与鉴定,其中多家汽车制造厂、拖拉机厂、活塞厂及内燃机配件制造厂、汽车研究机构等。鉴定具有很高的专业性、权威性。与此同时产出的铝硅钛亚共晶变形合金,经过专业机构测试,其机械性能接近LD2,可作为LD3代用品,广泛应用于建筑业、运输业等诸多部门,市场空间不可限量。虽然上述产品因其生产方式、生产方法不科学,严重破坏电解工艺、损坏电解槽,被放弃、禁用,未能产业化,但产品的优越性、广泛适用性,仍然给人留下深刻的印象。以铝土矿直接电解,违规蛮干,严重破坏电解工艺,伤损电解槽被放弃禁用,理所当然,但铝硅钛三元合金,不应被忽视,应探索、研发其它方式、方法进行生产。 事实证明,对矿石进行改性加工处理,使其理化性能适应电解工艺要求的复合氧化铝,作为电解添加剂,与氧化铝混配进行电解,经试验室试验,可以在保持电解工艺正常运行的条件下,产出含有少量钛及硅的铝硅钛三元合金,可用于再生铝深加工,可以产出上述ZL108T的活塞合金和亚共晶变形合金。可惜此法竟无人问津,长期被忽视。我国再生铝产业步履蹒跚数十年,只能生产初级铸造铝合金锭。 除了电解法之外,还可以采用其它方式、方法。例如电热法、碳热法、化学置换法等。关键是要有创新发展思维理念和意愿,能勇于开拓创新。在诸多方法中,电热法产业化已有先例。可炼制含钛高硅的铝硅合金,以再生铝、废杂铝稀释较为有效、便捷、科学合理。如果能使再生铝产业与电热法结缘伴行,或将是再生铝产业转型升级、迅速产出高级铸造合金、高端变形合金的较强劲有力的引擎,使再生铝迅速走出低谷,由弱转强,面目一新。为此,笔者就电热法略述拙见如下。 (二)电热法炼制铝硅钛合金工艺过程中,有些重要环节必须妥善处理,倘漠然置之,就会遭到挫折和失败,国内外此类事例比比皆是。上世纪60年代,我国抚顺、本溪、唐山、上海等地都曾试过电热法炼制铝硅合金,无一例外,都因忽略了炼制铝硅合金的某些环节的特殊要求,先后放弃了试验。其主要原因,一是炉子选用不当,冶炼工艺事故频频,无法正常生产;二是炉料配备粗放随意,产出合金含铁高,用途受限。同时球团耐热强度不高,造碴多,涨炉底事故频频发生。 与大多数矿热还原工艺不同,炼制铝硅合金有其特殊性,有特殊要求。首先,它要求反应区能量密度足以保证产出的合金能连续不断、及时地从出口顺利淌出,而且保持均衡稳定;要求反应区温度能稳定保持在2050℃~2200℃之间,温度低了反应不完全造渣多,温度高了还原金属特别是铝会大量挥发;要求物料成分尤其是还原剂成分稳定,保持反应区导电率稳定;工艺过程炉料要均匀下移,在合金及时排出的同时,CO及碴也及时均匀排出;要求电极能埋得深,电极消耗保持均衡;总之,反应区各项工艺要素、电制度、热制度平衡而不紊乱。 长期试验研究和生产实践证明,虽然大功率三相矿热炉也能取得较好的技术指标,但与单相单电极炉相比却相形见绌,因而单相单电极炉应是优选。用三相三电极矿热炉炼制铝硅合金时,各项消耗指标都偏高,而且经常发生熔炼工艺紊乱,尤其是功率小的炉子,无法正常生产,勉强维持,产出的合金含铝量也达不到要求,究其原因主要是: (一)小功率三相炉,三根电极三个反应区,即便较大的6300kVA炉子,每相功率也只有6300/3kVA,显然反应区的能量密度太小,产量小,无法连续出炉,还原金属尤其是铝在炉子内停留时间过长,大量挥发,产率低,合金中铝含量少,只能达到30%~35%。(二)三相炉电抗大,功率因数低,一般只有0.78~0.88,加以功率小,相对地炉壁、炉面、炉底散热面积大,热效率低,电耗高。 (三)炼制铝硅合金,工艺要求采用低电压大电流,这时有效电阻及无功电阻值在不断变化,无法做到三相功率完全一致,三个反应区能量密度均衡,为了消除这种不均衡状态,就要经常变动变压器二次相序,迫使停电,破坏了熔炼工艺,金属产率低,电耗增加。与单相单电极炉比较,铝及硅的损失都大, (四)三相电炉因三相功率不均衡,需要调整,致使三根电极上下移动频繁,反应区能量密度均衡遭破坏,各项工艺要素也随之变坏,还原反应无法快速、完全地进行,生产出现紊乱,炉子经常处于不满负荷状态。 (五)三相电炉三根电极之间产生分流,这不但降低了反应区的能量密度,还使炉子上部的温度升高,降低了炉料电阻,迫使电极埋入深度变浅,导致难熔物SiC、Al4C3积存于炉底,造成塌料、涨炉底事故,无法正常生产,直至较终被迫放弃生产。 认真总结经验,同时并参考国外经验,不难得出结论,电热法炼制铝硅合金,确实有其特殊性,有一定难度,但如果炉子选用得当,炉子具备了炼制铝硅合金所必备的功能,炼制铝硅合金是完全可行的。前苏联数十年的经验证明,炉子的功率必需保证反应区能量密度足够大,足以保证每分钟的产量达到连续出炉同时带出积存于炉底部的碴,三相炉的有功功率通常是13000kVA以上,单相单电极炉的有功功率通常是10000kVA以上。 在选用三相炉时,16500kVA以上的炉子,为了使三相有功功率保持平衡,反应区能量密度均衡稳定,建议采用二次低压补偿装置(西安瑞弛冶金设备公司首创),以使功率因数提高到0.93左右。如有适用调频装置,亦应采用。在采用三相能量平衡装置时,可使三相能量保持平衡,相电压50~55V以使低电压大电流。 在选用单相单电极时,增设调频柜,可使电耗降低7%~10%,功率因数达0.93上下。在利用闲置矿热炉时,功率6300kVA的炉子改造后功率可增大1.58倍,不属国家规定淘汰之列,新建10000kVA以上单相单电极低频炉,建议采用8927416X专利技术。旧炉改造可采用两种方式:交-直-交-低频方式,十二相同步-逆变-低频方式。 8927416X专利技术特点在于,炉体安装在炉底平车上,炉膛内安装有一根自焙电极,采用低频交流电源。炉体外装有可绕炉体移动的扒皮车。炉底平车置于基础上,车板上设有多条钢轨,炉体放在钢轨上,炉底平车的移动由油缸和管路组成液压系统控制,可使炉体沿炉口方向移动,以改变电极在炉膛中的位置。电炉采用的交流电源,是三相电源采用整流、逆变电路技术后,构成的单相低频交流电源,亦即将三相市电经变压器变压,再经可控硅整流、逆变后,构成单相低频交流电源。扒皮车由车体及设于车体上的电焊机、扒皮夹子、汽动装置组成、车轮放在炉体外侧的圆形轨道上。 把三相矿热炉改造成单相单电极炉,采用交-直-交-低频方式,与8927416X专利技术不同之处是,所利用的闲置矿热炉原有炉体是固定的,而电极是可移动的,可以根据工艺需要随时改变其与出口之间的距离。采用十二相同步-逆变-低频方式时,原有炉体也不变,只将固定电极装置改为可移动,原有变压器留用,其接线为A/Y,需再添一台Y/Y性能变压器,组成十二相同步-逆变-调频交流电源,功率增大2/1.265倍。用上述两种方式改造的炉子,所用电极的直径正好与原有炉体的直径相适应。炉子具有的电气特性,完全符合炼制铝硅合金的工艺要求。 两台6300kVA经改造的单相单电极低频炉,其产量高于一台普通16500kVA三相炉子的产量,其创造的技术、经济效益更优于后者。前苏联长期实践经验证明,采用单相供电的六根电极排成一行的长方形电炉,炼制铝硅合金较有发展前途,它具有良好的工艺与电气特性,功率因数提高5%~7%,电耗下降15%。 鉴于各地多有闲置三相矿热炉,建议选择条件好的炉子,就地(或移地)加以改造,将其改造成为单相单电极低频炉。改造后的炉子将具有诸多优点。现以6300kVA三相炉子,以十二相同步——逆变——低频方式改造为例,加以说明: (1)改造后的炉子,功率增大为9960kVA,完全可保证连续出炉的工艺要求。 (2)利用原有炉体、设施,可节省大量投资,并不难在3~5个月内投入生产。 (3)由于单相单电极能量密度大,反应区各项技术要素稳定,温度易于控制在所要求的2050℃~2200℃之间。 (4)由于只有一根电极,消除了电极间分流,电极埋入深度大,保证了电流通过电弧直达炉底,反应区能量密度衡定,还原反应正常进行,提高了热效率,减少了热损失。 (5)改造后的炉子电极与出炉口之间距离可调整(电极可移动)温度高,保证了还原金属及炉渣及时排出,金属收率提高,同时中间产物SiC、Al4C3等难熔物较易被Al2O3还原,避免涨炉底现象发生。 (6)一根可移动电极,可保持电炉满负荷运行,功率利用率可达100%,必要时改变电极与出炉口之间的距离,超负荷运行,可利用“平谷峰”电价制度,于夜间(谷时)多用电,以降低平均电价。 (7)由于一根电极,暴露于空气中炉料中面积小因而消耗少,铁质电极壳相应消耗少,有利于降低合金含铁量。 (8)一根电极便于调频柜安装、维护,而低频的应用与推广,是国家节能措施,将工频50Hz调低为0~3Hz,可以减少大电流线路的电抗,节能降耗。频率0~3HZ具有直流的功能,功率分布合理,不偏弧,电流集肤效应减少,均匀流过电极,温度高而平稳,原料还原率高,电磁搅拌力大,微粒渣反复碰撞形成大颗粒,易于分离,使合金中混渣少,质量高,并有利于合金精制。 (9)单相单电极低频炉,不但优于三相炉,也优于直流炉。直流电炉2/3的功率在阳极(炉底),由于热量过于集中,不能充分利用,并造成局部过热,导致还原金属大量挥发,使金属收率降低,电耗增大。国外使用直流炉炼制铝硅合金,每吨合金耗电15000度以上,国内在炼制工业硅时每吨硅耗电竟高达16500度,而低频炉可使电耗低于13000度/吨合金。(10)一根电极,消除了三相三根电极的三角区,便于操作,特别是便于机械化、自动化改造,也便于采用中空电极,用氮气将氧化铝、刚玉或高铝矿粉与炭粉吹进反应区,使其直接反应,以提高合金中铝含量。 (11)单相单电极低频炉较三相炉排出烟尘少30%,噪音小,利于环保达标,利于粉末提纯加密技术的应用,实施无废料废渣生产。 一座改造后的10000kVA单相单电极低频矿热炉,可年产含钛铝硅合金约6000吨,按每kVA计算的年产量约为普通三相炉1.3倍。改造一台6300kVA三相炉为10000kVA单相单电极低频炉,所投资金不难在投产后一年内收回。 正是由于单相单电极炉的优越功能,上世纪40年代,前苏联一种被称为‘米格炉’的单相单电极炉风行一时,但由于对电网干扰大被禁止。我国在上世纪50年代由前苏联帮助建造的供炼硅用5000kVA单相双电极矿热炉,采用连续出炉工艺吨硅单耗可较三相炉低约10%以上。单相单电极炉较三相三电极优势明显。然而迄今为止国内尚未有以单相单电极炉成功炼制铝硅合金案例,注重点仍倾向于大功率三相三电极炉,两家规模企业以铝硅合金立项,建造的功率16500kVA矿热炉,投产后都转产铁合金。另外多家试炼制过铝硅合金的企业,所选矿热炉都是三相三电极炉,因而在优选单相单电极炉同时,不可忽视三相三电极炉。三相三电极炉经技术改造后,完全可以适应炼制铝硅合金的工艺要求。例如有功功率大于13000kVA的炉子,采用二次低压补偿,增设三相平衡自动调整装置和调频柜后,按低电压大电流要求相电压控制在50V~55V之间,反应区下移电极埋入深,使反应区能量达到较佳限度,满足冶炼工艺要求,炼制出合格合金,使冶炼工艺运行正常稳定。 至于炉料制备,必须按确定的Al2O3/SiO2(以下以A/S表示)平衡配料,严格按操作规程进行,这是炼制铝硅合金、铝硅钛合金工艺得以正常进行的必备条件。炉料需经加工清除其中有害杂质,在所有杂质中较为有害的是Fe2O3,而合金中铁的含量很大程度决定合金的市场竞争力。含铁过高,用于稀释的原铝(或再生铝、废杂铝)的量加大,配制的合金成本高,利润降低。因此,要求在炼制的合金成本不增加的前提下,含铁愈低愈好,为此特别限定合金的含铁量,一般不超过1.5%。 在限定炼制铝硅合金铁含量的条件下,对原料选用、加工方法,特别是除铁方法的选定,必须做足文章,因为这涉及到市场供求如物料价格高低、加工费用大小,加工难易程度,以及国家政策要求等诸多方面因素的综合分析、评估等。比方河南的氧化铝工业,由于实施选矿—拜耳工艺流程,副产大量尾矿,为使尾矿资源化,获得国家免税待遇,可选用除铁尾矿作原料,也可以废弃低铝硅比铝土矿,经除铁、除杂后,用以炼制铝硅合金,两者都具有量大质优特点;山西省资源条件更为优越,高岭土普遍含铁低,平均在0.3%上下,朔州、忻州等高铝煤产地,排放的高铝粉煤灰、煤矸石更为可贵。平朔二矿所产粉煤灰中Al2O3含量达47%,Fe2O3含量只有0.44%,不需要除铁加工。另外,怀仁某煤矿所产煤灰粉中Al2O3含量高达54.22%,A/S1.59,而Fe2O3含量为0.8%,如用作电热炼制铝硅合金原料,也不需要除铁加工,怀仁所产洗选矸不需要添加含Al2O3物料,还原剂可选用洗选精煤,完全可以在煤上多下功夫。此外内蒙古、陕北等地也有高铝煤矸石、粉煤灰产出,托克托电厂排放的粉煤灰Al2O3含量达54.77%,SiO2:36.5%、A/S1,51、Fe2O3含量2.29%,经高梯度磁分选可降至0.6%,无需添加含Al2O3物料,可直接用以制团。实际上,全国可资源利用的炼制铝硅合金原料可谓取之不尽,用之不竭。 原料制备的另一个重要环节是制团工艺。球团要求细度、导电度、机械强度、孔隙度等要充分满足冶炼工艺要求,球团耐热强度决定冶炼过程造碴多少的决定因素,耐热强度必须保证球团顺利进入反应区。正常运转时约有14%~17%的残碴形成,其成分主要是多铝红柱石(3Al2O3.2SiO2)、刚玉、六铝酸钙(Ca.6Al2O3)、SiC、AlOC等,通常在连续出炉时被带出炉外,返回流程,如果球团耐热程度不够,造碴过多无法及时排出炉外,会引发涨炉底事故,事故频发会造成无法正常生产。 总之,性能优越适用矿热炉,优良合格球团,是炼制铝硅合金的必备条件,不可漠然置之。 (三)除了上述通用方式,还可创新其他探索方法,例如炼制铝硅钛合金或铝铁合金使其分离制取含铁低,并含有其他有益成份的铝合金或含有少量铝的铁合金,而产出的含有少量硅、钛的铝合金,与再生铝、废杂铝熔配如同上述成分的铝硅亚共晶变形合金。 上世纪90年代,我国铝硅铁首创焦作李封铁合金厂,去前苏联参观访问回国后即试验电热法炼制铝硅铁合金一举成功,投产后头3天炼出的合金成分如下: 如果能使铁含量保持到10%或以下,运用振动法、重力离心法、或水淬—磁选法,或可能把铁含量降至2%~3%,含铁2%~3%的铝硅合金与适量再生铝或废杂铝熔配,可配制出含铁0.7以下,含钛适量的铝硅亚共晶变形合金,合金机械性能,经测试与LD2接近,可作为LD2的代用品广泛应用于建筑业、运输业等方面,从而使产能过剩的铝硅铁就可在自救的同时助推再生铝业转型升级脱困转强。 可配制的铝硅亚共晶变形合金成份及测试结果如下:1.Al-6%Si-1%Ti合金可以轧制成板、挤压成各种规格的棒、管、型材等。勿需中间退火可直接将管毛料拉拔成一定规格尺寸的半成品。 2.为保证得到具有较好综合性能的Al-6%Si变形铝合金,钛含量应该限制在0.5%~1.0%的范围较适宜。 3.Al-6%Si-1% Ti合金板的机械性能,在冷变形状态下抗拉强度、屈服强度比工业纯铝高约5~7kg/mm2,延伸率基本相当:在退火状态时,Al-6%Si-1% Ti合金的抗拉强度比工业纯铝高约5kg/mm2,屈服强度略高,延伸率基本相同,与同样状态下的LD2合金相比,抗拉强度略低,延伸率相对较高。 4.Al-6%Si-1%Ti合金挤压棒的机械性能,在退火状态下抗拉强度、延伸率比工业纯铝高,与同状态下的LD2合金棒之抗拉强度基本接近,但延伸率和硬度要略高些,断面收缩率约低15%有希望成为退火状态下LD2合金棒的代用材料。 5.该合金成型性好,型材可一次弯成900角不裂。如与废杂铝熔配,废杂铝中铜、锌等金属有益无害。此外还有一种过共晶铝硅合金早已问世也应重视。 关键仍是除铁,2%~3%的铁含量,在稀释硅的同时也被稀释。倘铁含量稀释不到位,再以重力离心法二次除铁,可将其清除到0.5%以下。 研究表明,铝硅铁合金中三元相为:Fe2SiAl8、FeSiAl6、FeSiAl4,且在硅中溶解极小。用振动法、重力离心法、水淬-磁选法有可能把铁清除到2%~3%上下,自然混锌法亦可一试。不论哪种方式,产出的副产品都可再利用,其经济效益仍可维持高位。 利用铁在高温时能有效抑制铝的挥发,碳热法炼制铝硅合金,也是一个可行的选项。国外许多国家都曾试验过。日本企业以高温间接加热法,以氧化铝、氧化铁粉、石墨粉按重量比60:15:25混合制团,在21500C高温下,保温30分钟,炼制出铝铁Fe/AL2.61的铝铁合金。由于铁在铝中固溶度受熔体温度左右,低温时固溶度随之降低,共晶温度时降至0.03%~0.05%,其时铁呈原子团存在而不紊乱,可以多种方式予以清除;由于铁不熔于锌和铅也可以混锌法、混铅法进行处理。上世纪80年代日本人还曾以高炉法进行试验,产出的合金含铝60%以上,含铁20%~25%,含硅10%~15%,虽然两种方式都未能产业化,但都有改进优化余地,具有一定参考价值。(王成之)
什么是钛合金钢管
2019-03-14 11:25:47
什么是钛合金钢管,现在有我们给您讲述钛合金钢管相关知识
钛合金钢管标准有:GB/T 3620.1—94 钛及钛合金牌号和化学成分GB/T 3625—95 换热器及冷凝器用钛及钛合金管TA1、TA2、TA3均为工业纯钛,它们具有较高的力学性能、优良的冲压性能,并可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度的90%,且切削加工性能良好。钛管对氯化物、硫化物和具有较高的耐蚀性能。钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强,钛合金钢管国产比较少,大部分依赖进口,因此国外钛合金钢管标准也比较多。① α合金含一定量的稳定α相的元素,平衡状态下主要由α相组成。α合金比重小,热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点是室温强度低,通常用作耐热材料和耐蚀材料。α合金通常又可分为全α合金(TA7)、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。 ② (α+β)合金含一定量的稳定α相和β相的元素,平衡状态下合金的组织为α相和β相。(α+β)合金有中等强度、并可热处理强化,但焊接性能较差。(α+ β)合金应用广泛,其中Ti-6Al-4V合金的产量在全部钛材中占一半以上。
③ β合金含大量稳定β相的元素,可将高温β相全部保留到室温。β合金通常又可分为可热处理β合金(亚稳定β合金和近亚稳定β合金)和热稳定β合金。可热处理 β合金在淬火状态下有优异的塑性,并能通过时效处理使抗拉强度达到130~140kgf/mm2。β合金通常作高强度高韧性材料使用。缺点是比重大,成本高,焊接性能差,切削加工困难。
钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表。
热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。
常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)—→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解,得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)—→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β 合金淬火在(α+β)—→β相转变点以上40~80℃进行。时效处理温度一般为450~550℃。此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。
钛合金专利技术集:
1、一种含有钒钛合金的球墨铸铁活塞环及生产加工方法
2、制造钛合金提升阀的方法
3、钛合金叶片无余量精锻工艺用玻璃防护润滑剂
4、高纯气体超声雾化低氧钛及钛合金粉末制备方法及其产品
5、高密度钛合金体的制造方法
6、一种钛合金彩色金相组织的显示方法
7、钛合金等离子表面合金化技术
8、钛合金人工关节精密模锻制造方法
9、钛合金高尔夫球头焊接舱
10、一种牙医用镍钛合金根管锉11、镍钛合金超弹性医用导丝
12、两片式锻造钛合金高尔夫球头
13、镍钛合金眼镜架
14、具有高镜面反射率的铝-钛合金、含有此合金的反射层和包括此反射层的镜子和零件
15、钛合金及其制备方法
16、一种钛合金微弧氧化技术
17、钛合金提升阀
18、硅灰石涂层-钛合金承载骨替换材料及制备方法
19、钛合金准β锻造工艺
20、用含氧化钛炭阳极直接电解生产铝钛合金的方法
21、除钛合金污染层溶液
22、一种钛合金渗氧的方法
23、钛合金眼镜镜腿组合件
24、颏部专用钛合金小夹板
25、钛合金电极ptc压电陶瓷元件
26、高效防粘附钛合金电晕极线
27、钛合金汽车雨刷器
28、具有高弹性变形能力的钛合金及其制造方法
29、钛合金部件及其生产方法
30、一种钛及钛合金小截面异型材矫直方法
31、硅酸二钙涂层-钛合金承载骨替换材料及制备方法
32、钛合金表面抗氧化的铝-铜-铁-铬准晶涂层的制备
33、一种碳基复合材料与钛合金的钎焊方法
34、一种用于钛合金非熔化极氩弧焊的焊剂
35、钛合金波纹管超塑成形的方法
36、热强钛合金叶片的挤压、精密辊锻方法
37、一种生物活性钛及钛合金硬组织植入材料的制备方法
38、一种钛合金化学镀厚镍的方法
39、温加工制造钛及钛合金管的方法
40、一种新型口腔用钛合金
41、用于加工钛合金制品的等温锻造液压机
42、一种钛合金表面共溅射沉积羟基磷灰石(ha)钛(ti)梯度生物活性层的方法及其制品
43、演示镍钛合金双向形状记忆功能的装置
44、肩锁关节及锁骨外镍钛合金接骨器
45、下胫腓复位内固定镍钛合金记忆钩
46、可回收全覆膜镍钛合金食管内支架
47、一种镍钛合金牙根锉
48、加工钛合金等温锻造液压机上的带缸滑块装置
49、加工钛合金等温锻造液压机上的快速换模装置
50、加工钛合型等温锻造液压机上的顶出装置
51、加工钛合型等温锻造液压机上的工作台调平装置
52、加工钛合型等温锻造液压机上的工作台顶料装置
53、加工钛合型等温锻造液压机上的移动式防护平台
54、高强度钛合金及其制备方法
55、钛及钛合金制品的等离子体抛光方法
56、制造β-钛合金的方法
57、钛合金表面原位生长高硬度耐磨陶瓷涂层方法
58、用石墨电极对钛合金材料表面电火花放电强化处理的方法
59、一种血管支架用β型钛合金
60、一种稀土铝硅钛合金的生产方法
61、一种钛合金颅骨修复体制备方法
62、一种外科植入件用β型钛合金
63、带有四角液压同步调平装置的大型钛合金制品锻造液压机
64、可回收全覆膜镍钛合金气管内支架及其回收装置
65、钛以及钛合金建材用的除变色清洁剂、以及除变色清洁方法
66、具有良好耐高温腐蚀性和耐氧化性的耐热性钛合金材料及其制造方法
67、法钛合金阳极氧化工艺
68、β型钛合金及其制造方法
69、钛合金化的铝铜镁银系高强耐热铝合金
70、定向生长柱晶及单晶钛合金的制备方法
71、ti-6al-4v钛合金的脉冲大电源加热焊接方法
72、一种基于电弧超声的钛合金焊接方法
73、齿外医用钛合金
74、外科植入物用医用钛合金
75、提高钛合金基体表覆mcraly涂层寿命的方法
76、一种高强度低模量生物医用钛合金
77、一种钛及钛合金熔炼坩埚材料
78、含有钒钛合金的球墨铸铁活塞环
79、钛合金制品的脉冲电化学光整加工方法
80、高强度低合金钛合金及其制造方法
81、钛合金高尔夫球杆头铸件氧化锆陶瓷型芯
82、一种低成本超塑性钛合金
83、一种钛合金表面激光熔覆涂层复合材料
84、钛合金表面氧化锆涂层制备方法
85、大容量钛合金脉冲微弧阳极氧化动态控制电源
86、制造钛合金提升阀的方法
87、钛合金厚板焊缝x射线双壁单影透照检测方法
88、一种低成本的β型钛合金及制备方法
89、钛合金表面耐磨涂层的火焰喷焊工艺方法
90、一种钛合金渗氧-扩散固溶复合表面强化处理方法
91、一种钛、钛合金锭的加热方法
92、一种超弹性低模量钛合金及制备和加工方法
93、一种钛合金准β热处理工艺
94、包埋钛或钛合金金属团蔟的金属陶瓷薄膜
95、激光雕刻“类正弦”管式镍钛合金支架
96、一种大规格钛合金中间坯棒材的生产方法
97、磨削钛合金的工艺方法及砂轮
98、钛合金熔膜铸造用覆膜砂及其制壳工艺
99、磨削钛合金的混合磨料砂轮
100、双层包套挤压钛合金的方法
101、消除钛或钛合金锭中硬α相缺陷的方法及按此法制造的锭
102、电解用钛合金阳极及其制造方法
103、宽束混合离子注入钛合金人工全髋关节
104、一种钛合金平叶片的保护端梢
105、一种在含有钒的钛合金制成的叶片上涂覆钴-铬-钨防护涂层的方法和一种有涂层的叶片
106、一种耐热钛合金
107、高强度高韧性钛合金
108、向钛合金叶片上涂敷保护层的方法及按此法获得的叶片
109、α+β钛合金显微组织等轴细晶化工艺
110、大型汽轮机钛合金长叶片精锻工艺及装置
111、颅骨缺损修复用镍钛合金铆钉及板的制造方法
112、生物活性涂层-钛合金人工骨人工关节及制备方法
113、颅骨缺损修复用**钛合金铆钉及板
114、一种硅钛铁合金的制造方法
115、细等轴显微组织钛和钛合金制造方法
116、接钛合金材料用的新型焊
117、细等轴显微组织钛和钛合金材的制备方法
118、船用钛合金
119、改进多组分钛合金的方法及所制备的合金
120、铝钛合金膜织物复材料及其制备方法
121、制造具细针状显微组织的钛和钛合金的方法
122、高温耐蚀钛合金
123、电解二氧化锰用的钛合金阳极
124、钛合金高尔夫球具的制造方法
125、铝钛合金
126、钛合金微型钢板骨折固定术
127、钛合金钓鱼竿
128、一种55ompa级抗硝酸腐蚀钛合金
129、一种用于钛合金熔炼的铝钛稀土化合物型中间合金
130、制造冷轧不锈钢带材和金属带材,特别是钛合金带材的方法
131、钛合金电极超声雾化压电换能器
132、一种以钛或钛合金作为打击片的高尔夫球杆头制作方法
133、改良结构的钛合金及其他金属高尔夫球头
134、一种铸造用镍钒钛合金生铁及制法和用途
135、一种新型医用钛合金硅橡胶板
136、钛合金高尔夫铁杆头
137、镍钛合金自动加压装置
138、一种新型耐蚀钛合金
139、一种钛及钛合金型材冷拉伸的表面处理方法
140、一种含钛合金的网球拍及其制法
141、高强度钛合金及其制品以及该制品的制造方法
142、钛或钛合金部件及其表面处理方法
143、钛和钛合金的等离子体除锈皮
144、一种钛合金燃烧速度的检测方法
145、钛合金球头密闭焊箱
146、改善了的锌基含钛合金
147、镍-钛合金牙医铰刀的制造方法
148、一种钛合金及钛铝金属间化合物的高温防护技术
149、涂层-钛合金复合人工椎板
150、镍钛合金薄膜多元化学刻蚀剂
151、钛合金基弥散强化的复合物
152、钛合金提升阀及其表面处理
153、光亮电镀用的钛及钛合金表面活化处理方法及其活化液
154、眼镜中镍钛合金部件的加固连接方法
155、钛及钛合金薄板一体化处理工艺及专用设备
156、钛合金的离子轰击时效兼表面强化方法
157、颗粒-增强的钛合金的生产方法
158、陶瓷、钨钛合金表带
159、一种检测钛合金燃烧速度的燃烧室
160、钛合金中空调节式人工椎体
161、双向调节钛合金椎节撑开压缩固定器
162、镍钛合金前列腺靠背型支架
163、铝钛合金反射型绒毛保温材料
164、两相铝化钛合金
粉末冶金钛合金生产技术
2019-03-08 11:19:22
下降本钱主要是下降工业纯钛出产本钱和钛及钛合金的制作加工本钱。为了下降钛合金的本钱,国外大力开展钛合金无切削、少切削的近净形工艺,粉末冶金技能就是这种近净形工艺之一。制作钛合金部件现在主要有3种办法:①传统的铸造材料加工;②铸造;⑧粉末冶金。用铸造进行材料加工,其材料功能优秀,但糟蹋大,加工量大,本钱高,且难取得形状杂乱的产品;铸造可取得形状杂乱的净形或近净形产品,本钱较低,但铸造过程中材料的成分偏析、疏松、缩孑L等缺陷难以避免,材料功能较低。钛合金的粉末冶金技能则战胜了这2种办法的缺陷,一起兼有它们的长处。因而国内外科研者在粉末冶金技能制备钛合金上展开了许多作业。本文就近年来国外研讨开发的几种制备高功能钛合金的粉末冶金技能及其运用情况做一扼要的介绍。
1 新粉末冶金制备技能
1.1 金属打针成形(MlM)
金属粉末打针成形(MIM)技能作为一种近净成形技能,可制备高质量、高精度的杂乱零件,被认为是现在最有优势的成形技能之一。用MIM法制作钛及钛合金近净形零件,可大幅下降加工费用。据估计,现在全世界钛的MIM 部件的出产量为每月3~5t。跟着制备钛粉工艺的改进和粉末本钱的下降-,钛合金打针成形件的出产量呈增加趋势。
日本最早选用MIM 技能出产Ti一4wt%Fe合金运动夹板。现在最大的钛粉末打针成形的出产厂是日本Injex,每月出产约2~3t。钛的MIM产品已在高尔夫球头、主动轿车、医疗器械、牙科植入体及表壳表带等方面取得运用一。日本Hitachi metalPrecision公司和Casio计算机公司制作的钛合金表壳在1999年世界粉末冶金会议上取得MIM 优胜奖,此表在水深200m仍能正常工作。1997年日本太平洋金属有限公司选用住友Sitix气雾法制得的球形钛粉,均匀粒径23.8 m,选用4O 聚+6O白腊粘结剂,经1443K烧结1.5h得到MIM钛材,材料中间隙元素含量及力学功能如表1
表1 日本太平洋金属有限公司MIM 钛件功能
空隙元素含量wt% 力学功能
O C N σ0.2Mpa σbMpaδ%
0.226 0.04 0.0017 360 504 19
日本一些大学选用住友Sitix气雾化球形钛粉,由MIM法制取了Ti一6Al一4V、Ti一12Mo、Ti一5Co合金等。材料功能均优于平等条件下用惯例粉末冶金工艺所制得的材料功能,彻底到达了相同成分的熔炼铸造材料的水平。此外,日本一家公司用打针成形法制作形状杂乱的钛铁合金零件,如田径跑鞋的鞋底钉子。该办法将钛铁合金(Ti一5wt%Fe)粉末和有机粘结剂混合,以196MPa的压力打针成形,在550。C脱脂后,再在1000-1400。C,1.33×1O Pa条件下进行真空烧结。这样制成的钛铁合金鞋钉与钼合金鞋钉比较,耐磨性和耐冲击性均进步。且分量减轻45%。轿车喷油嘴形状杂乱,尺度小,用打针成形技能(MIM)研发的Ti?Al金属间化合物和Ti一7.6A1?2.6Cr合金喷油嘴,具有耐高温、耐磨损、质量轻等优秀功能,其尺度精度也到达了运用要求。
1.2 激光成形技能
激光成形法是一种将高功率激光涂覆技能同先进的快速原型仿制法相结合以直接制作杂乱三维零部件的激光定向金属堆积加工工艺。激光成形工艺具有高精细、高质量、非触摸性、洁净无污染、无噪音、材料耗费少、参数精细操控和高度主动化等特性,能够制作充沛细密和高度完好的金属零部件而不需要像铸造、热等静压或低熔点合金的反渗透这样一些中间工艺过程,因而特别合适于金属化合物等脆性合金的成形与加工。
美国AeroMet公司开发的激光成形工艺,是把钛合金粉堆积到基体上预先成形,再加工成精细件。该公司用激光成形技能出产的F一22飞机支架、F/A一18E/F飞机机翼衔接板的翼根加强筋,以及起落连杆件3种部件可满意飞机功能的要求。他们用的材料都是Ti一6A1?4Y合金。用铸造和铸造技能制作这些飞机零部件的材料使用率低于5,交货时刻长达1~2年。使用激光成形规律能够战胜这些缺陷。现在已用该技能制作出了Ti一6A1?4V、Ti一5A1?2.5Sn、Ti一6Al一2Sn一4Zr一2Mo一0.1Si 和Ti一6A1?2Sn一2Zr一2Cr一2Mo一0 25Si等合金。
最近,美国坩埚公司使用大功率CO的激光设备,将气雾化法制备的Ti一47Al一2Cr一2Nb合金粉末喂入激光束聚焦点,经过计算机三维图形操控制备了尺度为200×150×32mm的r-TiAl合金板材。使用激光成形技能,板的成分与原始粉末的成分附近,在制作过程中不会失掉铝和吸收氧气。产品的显微安排为彻底的片状安排,片团巨细为18O~600um(均匀尺度为400um),片间隔约为0.5u m,其力学功能如表2(略)。激光成形法制备的Ti一6A1?4V合金的力学功能如表3(略),其疲惫功能介于铸造与铸造之间 。
选择性激光烧结技能作为激光成形技能中开展最敏捷的技能之一,现在得到了广泛的开展。它原则上合适于任何能够与激光发作相互作用的粉末材料,尤其是金属粉末。日本大阪大学选用选择性激光烧结技能制备医用钛牙冠件,取得了很好的作用。它是以Nd:YAG激光器为能量源(均匀功率为50W),原材料为球形钛粉。粗钛粉激光烧结件的相对密度为84%,抗拉强度为70MPa。而细微的球形钛粉(粒度为25um)的激光烧结件,其相对密度到达93%.抗拉强度是150MPa。
1.3 温压成形技能
温压成形技能是近几年新开展起来的一次约束、一次烧结工艺,是制作高密度、高功能粉末冶金结构零件的一项经济可行的新技能。它是在混合物中增加新式润滑剂,然后将粉末和模具加热至15O。C左右进行约束,最终选用传统的烧结工艺进行烧结,是普通模压技能的开展与延伸,被世界粉末冶金界称为“创始铁基粉末冶金零部件运用新”和“导致粉末冶金技能”的新成形技能。
最近德国Fraunhofer研讨地点温压成形技能的根底上开发了一种被称为活动温压工艺的粉末冶金新技能一。该技能以温压工艺为根底,结合金属打针成形的长处,经过参加适量的微细粉末和加大润滑剂的含量大大进步了混合粉末的活动性、填充性和成形性。活动温压成形技能原则上可合适一切具有足够好的烧结功能的粉末系统。其主要特点是可成形几许形状杂乱的零部件;产品密度高、功能均匀;工艺简略、本钱低价。
研讨人员 选用了如图1所示的一种可拆钢模,水平孔和笔直孔的直径都是16ram。所用粉末为纯Ti粉,用150gm以下颗粒的粉末为粗粉,细粉由气雾化法制备。样品在T一型模具中约束,于1250。C真空中烧结2h后,用密度仪测得不同部位(在零件几许草图上用1~6标出)的密度(理论密度为4.5g/cm。),得知,选用活动温压成形技能能够取得很高的密度。微细粉末的参加能够使装粉更均匀,而且具有较好的烧结功能,烧结后样品密度散布也较好,如间隔零件中心轴选用惯例粉末约束法,该处往往密度偏低。用传统模压工艺在压机上成形零件时,一般说来,其各个断面的密度是不同的,这主要是因为模壁冲突形成的,也是内压力在约束的粉末中散布不均所造成的。而选用活动温压成形技能后,因为在约束时,混合粉末变成具有杰出活动性的粘流体,因而冲突力减小,约束压力也得到了很好的传递,然后密度散布也得到了很好的改进。
2 结语
钛合金的高本钱约束了其更广泛的推行和运用,归纳上述几种粉末冶金新技能,粉末冶金技能在制备钛合金方面具有材料使用率高、能耗低、经济效益高级长处,然后下降了本钱,且是出产某些形状杂乱零件的仅有办法。一起高质量、低本钱钛粉末的使用使钛粉末冶金产品取得了较好的开展,比如钛打针成形、激光成形等粉末冶金产品已在民用工业中有了显着的增加。咱们信任打针成形、激光成形、温压成形等粉末冶金技能将会愈加广泛地推进钛粉末冶金工业的开展。
钛合金深孔螺纹加工技术
2019-01-25 13:37:11
对特殊材料零件进行深孔螺纹加工是比较困难的。例如,在一个钛合金零件上进行深孔攻丝是非常具有挑战性的。如果在一个接近完工的零件上,由于丝锥破损产生的刮削作用而导致零件报废,这是非常不经济的。因此,为避免刮削,要求使用正确的刀具和攻丝技术。 首先需要定义什么是深孔,为什么它需要特殊的考虑。在钻削中,那些孔深大于3倍孔径的孔称为深孔。而深孔攻丝意味着攻丝深度大于丝锥直径的1.5倍以上。如当用一只直径为1/4″的丝锥加工深度为3/8″的螺纹时,这种情况通常称为深孔攻丝。 加工一个深孔螺纹,意味着刀具与工件之间需长时间的接触。同时,在加工过程中会产生更多的切削热和更大的切削力。因此在特殊材料(如钛金属类零件)的小深孔中进行攻丝容易产生刀具破损和螺纹的不一致性。 为解决这个问题,可以采用两种方案:(1)增大攻丝前孔的直径;(2)使用专为深孔攻丝设计的丝锥。 1.增大攻丝前孔的直径 合适的螺纹底孔对于螺纹加工是十分重要的。一个尺寸稍大的螺纹底孔能有效降低攻丝过程中产生的切削热和切削力。但它也会减小螺纹的接触率。 国家标准和技术委员会规定:在深孔中,允许在孔壁上只攻出螺纹全高的50%。这一点在对特殊材料和难加工材料的小孔攻丝时尤其重要。因为尽管由于孔壁上螺纹高度的减少导致螺纹接触率下降,但由于螺纹长度的增加,因此仍可保持螺纹可靠的连接。 螺纹底孔的直径增量主要取决于所要求的螺纹接触率和每英寸的螺纹头数。根据上述两值,利用经验公式可计算出正确的螺纹底孔直径。 2.切削参数 由于钛金属零件难于加工,因此需要对切削参数和刀具几何尺寸做充分考虑。 切削速度 由于钛合金具有大的弹性和变形率,因此需要采有相对较小的切削速度。在加工钛合金零件的小孔时,推荐采用的圆周切削速度为10~14英寸/分。我们不推荐采用更小的速度,因为那样会导致工件的冷作硬化。另外,也需注意刀具破损而导致切削热。 容屑槽 在深孔攻丝时,需减少丝锥槽数,使每个槽的容屑空间增大。这样,当丝锥退刀时,可以带走更多的铁屑,减小由于铁屑堵塞而造成刀具破损的机会。但另一方面,丝锥容屑槽的加大使得芯部直径减小,因此,丝锥强度受到影响。所以这也会影响切削速度。另外,螺旋槽丝锥比直槽丝锥更易排屑。 前角和后角 小前角可提高切削刃强度,从而增加刀具寿命;而大前角有利于切削长切屑的金属。因此在对钛合金加工时,需综合考虑这两个方面的因素,选用合适的前角。 大后角可以减小刀具和切屑之间的摩擦。因此有时要求丝锥后角为40°。在加工钛金属时,在丝锥上磨出大的后角,有利于排屑。另外,全磨制丝锥和刃背铲磨的丝锥也有利于攻丝。 冷却液 当加工特殊材料时,必须保证切削液到达切削刃。为改进冷却液的流量,推荐在丝锥的刃背上开冷却槽。如果直径足够大的话,可考虑采用内冷却丝锥。 3.应用实例 某飞机零件制造商需在一个零件上进行深孔攻丝。该零件材料为7级钛合金。加工中,圆周切削速度为13英寸/分,同时采用冷却液。 为保证零件精度,操作者在丝锥磨钝前要及时更换。当丝锥磨损时,切削过程中产生的声音会发生变化。通过听这些声音,在加工前,操作者能确定在丝锥磨损前所能加工的螺纹孔数。 该厂在每一个攻丝设备上,都有2个攻丝工位,装有相同的丝锥。当其中一只丝锥磨损时,可以方便及时地更换。
三水铝石
2018-12-29 09:43:03
三水铝石的化学组成为Al(OH)3、晶体属单斜晶系 P21/n空间群的氢氧化物矿物。与拜三水铝石(bayerite)和诺三水铝石 (nordstrandite)成同质多象。旧称三水铝矿或水铝氧石。以矿物收藏家C.G.吉布斯(Gibbs)的姓于1822年命名。晶体结构与水镁石相似,由夹心饼干式的(OH)-Al-(OH)配位八面体层平行叠置而成,只是Al3+不占满夹层中的全部八面体空隙,仅占据其中的2/3。三水铝石的晶体一般极为细小,呈假六方片状,并常成双晶﹔通常以结核状、豆状、土状集合体产出。白色,或因杂质染色而呈淡红至红色。玻璃光泽,解理面显珍珠光泽。底面解理极完全。摩斯硬度2.5~3.5,比重2.40。三水铝石主要是长石等含铝矿物化学风化的次生产物,是红土型铝土矿的主要矿物成分。但也可为低温热液成因。俄罗斯南乌拉尔的兹拉托乌斯托夫斯克的热液脉中产出有达5厘米大小的晶体。用途见铝土矿。
三水铝石(Gibbsite)
Al(OH)3
[晶体化学] 理论组成(wB%):Al2O3 65.4,H2O 34.6。常见类质同像替代有Fe和Ga,Fe2O3可达2%,Ga2O3可达0.006%。此外,常含杂质CaO、MgO、SiO2等。
[结构与形态]单斜晶系,a0=0.864nm,b0=0.507nm,c0=0.972nm,β=94°34';Z=8。晶体结构与水镁石相似,属典型的层状结构。不同者是Al3 仅充填由OH-呈六方最紧密堆积层(∥(001))相间的两层OH-中2/3的八面体空隙,因为Al3具有比Mg2 高的电荷,故以较少的Al3 数即可平衡OH-的电荷。
斜方柱晶类,C2h-2/m(L2PC)。晶体呈假六方板状,极少见。主要单形:平行双面a、c,斜方柱m。常依(100)和(110)成双晶。常见聚片双晶。集合体呈放射纤维状、鳞片状、皮壳状、钟乳状或鲕状、豆状、球粒状结核或呈细粒土状块体。主要呈胶态非晶质或细粒晶质。 [物理性质]白色或因杂质呈浅灰、浅绿、浅红色调。玻璃光泽,解理面珍珠光泽。透明至半透明。解理极完全。硬度2.5~3.5。相对密度2.30~2.43。具泥土臭味。
偏光镜下:无色。二轴晶( ),2V=0°。Ng=1.587,Nm=Np=1.566。
[产状与组合] 主要由含铝硅酸盐经分解和水解而成。热带和亚热带气候有利于三水铝石的形成。在区域变质作用中,经脱水可转变为软水铝石、硬水铝石(140~200℃);随着变质程度的增高,可转变为刚玉。
钛合金铣削加工的技术要点
2019-01-25 13:37:11
与其他大多数金属材料加工相比,钛加工不仅要求更高,而且限制更多。这是因为钛合金所具有的冶金特性和材料属性可能会对切削作用和材料本身产生严重影响。但是,如果选择适当的刀具并正确加以使用,并且按照钛加工要求将机床和配置优化到最佳状态,那么就完全可以满足这些要求,并获得令人满意的高性能和完美结果。传统钛金属加工过程中碰到的许多问题并非不可避免,只要克服钛属性对加工过程的影响,就能取得成功。 钛的各种属性使之成为具有强大吸引力的零件材料,但其中许多属性同时也影响着它的可加工性。钛具备优良的强度-重量比,其密度通常仅为钢的60%。钛的弹性系数比钢低,因此质地更坚硬,挠曲度更好。钛的耐侵蚀性也优于不锈钢,而且导热性低。这些属性意味着钛金属在加工过程中会产生较高和较集中的切削力。它容易产生振动而导致切削时出现震颤;并且,它在切削时还容易与切削刀具材料发生反应,从而加剧月牙洼磨损。此外,它的导热性差,由于热主要集中在切削区,因此加工钛金属的刀具必须具备高热硬度。 稳定性是成功的关键所在 某些机加工车间发现钛金属难以有效加工,但这种观点并不代表现代加工方法和刀具的发展趋势。之所以困难,部分是因为钛金属加工是新兴工艺,缺少可借鉴的经验。此外,困难通常与期望值及操作者的经验相关,特别是有些人已经习惯了铸铁或低合金钢等材料的加工方式,这些材料的加工要求一般很低。相比之下,加工钛金属似乎更困难些,因为加工时不能采用同样的刀具和相同的速率,并且刀具的寿命也不同。即便与某些不锈钢相比,钛金属加工的难度也仍然要高。我们固然可以说,加工钛金属必须采取不同的切削速度和进给量以及一定的预防措施。其实与大多数材料相比,钛金属也是一种完全可直接加工的材料。只要钛工件稳定,装夹牢固,机床的选择正确,动力合适,工况良好,并且配备具有较短刀具悬伸的ISO 50主轴,则所有问题都会迎刃而解——只要切削刀具正确的话。 但在实际铣削加工中,钛金属加工所需的条件不容易全部满足,因为理想的稳定条件并不总是具备。此外,许多钛零件的形状复杂,可能包含许多细密或深长的型腔、薄壁、斜面和薄托座。要想成功加工这样的零件,就需要使用大悬伸、小直径刀具,这都会影响刀具稳定性。在加工钛金属时,往往更容易出现潜在的稳定性问题。 必须考虑振动和热 非理想环境还包含其它因素,其中之一就是大多数机床目前装配的是IS0 40主轴,如果高强度地使用机床,就无法长时间保持新刀状态。此外,如果零件结构较复杂的话,通常就不易有效夹紧。当然挑战还不止于此,切削工序有时必须用于全槽铣、侧削或轮廓铣削,所有这些都有可能(但并非必定)产生振动及形成较差的切削条件。重要的是,在设定机床时,必须始终注意提高稳定性以避免振动趋势。振动会造成刀刃崩碎、刀片损坏并产生不可预见和不一致的结果。一种改进措施便是采用多级夹紧,使零件更靠近主轴以有助于抵消振动。 [next] 由于钛金属在高温下仍能保持其硬度和强度,因而切削刃会遭遇高作用力和应力,再加上切削区中产生的高热,就意味着很可能出现加工硬化,这会导致某些问题产生,特别是不利于后续切削工序。因此,选择最佳的可转位刀片牌号和槽形是加工能否取得成功的关键。过去的历史证明,细晶粒非涂层刀片牌号非常适用于钛金属加工;如今,具有PVD钛涂层的刀片牌号更可大大改进性能。 精度、条件和正确的切削参数 刀具轴向和径向上的跳动精度也很重要。例如,如果未将刀片正确地安装到铣刀中,则铣刀周围的切削刃会迅速损坏。在切削钛金属时,其它一些因素,例如刀具制造公差不良、磨损和刀具受损、刀柄有缺陷或质量差、机床主轴磨损等等,都会在很大程度上影响到刀具寿命。观察结果表明,在所有加工表现不佳的案例中,80%都是由这些因素所造成。尽管大多数人喜欢选用正前角槽形刀具,但事实上稍带负前角槽形的刀具能以更高的进给去除材料,并且每齿进给量可达0.5mm。但是这同时也意味着必须保持最佳稳定状态,即机床应非常坚固,且装夹应极其稳定。 除进行插铣(最好使用圆刀片)之外,应尽量避免使用90主偏角,这样做通常有助于提高稳定性和获得总体性能,当在浅切深下使用时尤应如此,在进行深腔铣时,一种值得推荐的做法是通过刀具接柄而使用长度可变的刀具,而不是在整个工序中使用单一长度的长刀具。 调整切削参数以克服因降低每齿进给量而引起的振动是传统的解决方法,但这种方法并不恰当,因为它会对刀具寿命和切削性能产生灾难性影响。可转位刀片需要一定量的切削刃倒圆,以增加切削刃强度和获得更好的涂层粘附力。 在铣削钛金属时,要求刀具至少以最小的进给量工作——通常为每齿0.1mm。如果仍有振动趋势,则刀片损坏或刀具寿命缩短问题将不可避免。可能的解决方法包括精确计算每齿进给量,并确保它至少为0.1mm。 另外也可降低主轴转速,以达到最初的进给率。如果使用最小的每齿进给量,而主轴转速却不正确,则对刀具寿命的影响可高达95%。降低主轴转速通常可提高刀具寿命。 一旦确立了稳定工况,就可相应地提高主轴转速和进给量来获得最佳性能。另一种做法是从铣刀中取出一些刀片或选择含刀片较少的铣刀。
钛合金在航天中的应用
2019-01-25 10:18:54
钛及钛合金一直遭到航天火箭技能配备研发人员的重视。实际上没有一种航天火箭是不运用钛及钛合金的。钛合金在航天火箭中所占质量为5%一30%。在“动力—暴风雪”号、“平和—1”号、“前进”号、“金星”号、“月球”号航天器中也得到十分广泛的运用。
在航天火箭技能配备中选用的。合金和近α合金包含OT4、OT4—1、BT5—1、ПT3B。用OT4合金板材制作液体燃料火箭发动机的焚烧仓和“平和—1”号轨迹站对接件,用OT4—1合金制作发动机吊架构件、燃料箱、管接头和托架等。
BT5-1和ПT3B合金用于制作容器-增压体系蓄压器和低温液体贮存箱BT5—1合金用于制作液氢输送泵叶轮。叶轮制作工艺为传统冶金工序铸锭—模锻与颗粒冶金相结合。带有叶片的盖轮和厚度为3mm的主轮选用颗粒冶金办法制成,并在颗粒加压烧结过程中以分散焊的办法与模锻主轮焊合。静力加载时,开裂是发生在颗粒坯料上或模锻件上的,这说明分散焊是很牢靠的。“动力”号运载火箭叶轮的顺畅运转证明,该工艺具有很好的作用。
先进航天火箭技能产品用的高脉冲推重比发动机的开发,要求选用低温强度和塑性更高的钛合金。为此俄罗斯“复合材料”股份公司金属研讨院正在进行将BT6c合金用于这种项目的工艺测定作业循环。用这种合金制作了作业温度可达-200℃的φ600mm的模锻件、蓄压器用的板材、承载托架和管接头用的坯料。现在正在探究将该合金作业温度降低到一253'C的途径,其中之一是用颗粒冶金法制取零件。这种工艺可确保坯料各个部位都具有均匀的细晶安排,并使整个坯料的功能具有各向同性。用BT6c合金颗粒经α+β区热等静压+一段焙烧后制取细密坯料,强度比BT5—1KT合金高100MPa,疲惫功能更高。
重要的问题是要研发和开发一种σb>800MPa、抗氧化温度达850℃的新式近α合金,以替代不锈钢大型焊接结构。该合金将含有铪和铌,其特点是工艺塑性要高,在高达850'C的温度下仍具有抗氧化功能,焊接时稍加维护即可,不需选用具有维护气氛的载人太空仓式的贵重焊接设备。除此而外,合金的焊接接头不需要退火消除剩余应力。
在航天火箭中运用最广的钛合金是两相合金BT6c、BTl4、BT3—1、BT23、BTl6、BT9(BT8),这些合金主要在热处理强化状况下运用。退火状况BT6c合金可运用于蓄压器中,但该合多运用在σb=1050MPa—1100MPa的热处理强化状况。
相似的运用还有σb=1100MPa~1150MPa的BTl4合金。σb≥900MPa的退火状况BTl4合金可用作直径80mm~120mm的管状梁形构件,还用于制作在-196℃下作业的紧固件。
近年来开发了BT23合金外径达350mm半球坯料的等温冲压工艺。与整体热冲压比较,这种工艺可使冲压件的质量从36kg降低到8.5kg,壁厚由22mm削减到10mm,金属利用率从0.15进步到0.64。
在航天火箭中运用适当广泛的还有BT5л、BT20л合金铸件,质量达100kg。研发并实验了强度为1050MPa—1100MPa的铸造钛合金(Ti—6A1-20Zr-2Mo),获得了重达200kg的铸件。开发了铸件热等静压加工。经该工艺加工后,铸件的制品率由70%进步到92%,铸件的延伸率进步30%,冲击韧性进步50%~150%,疲惫强度进步50%。
还运用了具有“形状回忆”效应的钛—镍系合金。TH1合金用作自开天线、推杆、接触器以及航天体系减震部件。形状康复温度为一80℃的THlk低温合金可用于制作各种液压体系和动力体系中管道与设备的连接件。
现在,正要点研讨Ti-Al金属间化合物基合金。该合金具有共同的功能组合,有高的热强性和弹性模量以及低的密度,使这些合金成为新一代航天火箭中最有运用出路的合金。“复合材料”科研出产联合公司正在研发用这些材料制取坯料的归纳工艺设备,包含熔炼设备、制取颗粒配备、等温变形设备等。
如何区别钛合金和铝合金移门
2018-12-25 15:31:51
(1)比硬度,一块是铝一块是钛合金,只要二块材料相互划画。划伤的一块是铝。因为钛比铝硬度高。
(2)比耐酸,铝遇酸马上起化学反应,钛耐酸性很好。
(3)比耐碱,铝遇碱也就起化学反应,钛耐碱性很好。
(3)比强度,用手钳、剪刀破坏铝很省力,钛很费力。
(4)比颜色,在一张白纸上划几下铝马上留下黑色划痕,钛看不见划痕。
或者可以选择通过摇晃门,感觉它的晃动程度来判断移门边框的厚薄程度;差一点的移门不光边框型材质量差,特别薄;上下滑轨也很薄,推拉摇晃都会有很大的声音。删除
铝三角片
2019-01-14 14:52:52
QL-AB17铝三角片警告标志规格:边长为700mm、900mm、1000mm作用:像道路上的交通指示标志一样,停车场内的指示标志也是必不可少的东西。特别在多层停车场内,弄清从哪进从哪出是非常重要的问题。如果没有标志或者标志不清,车主犯迷糊了,可能就会造成事故。可按客户要求定制 相关标签:QL-AB17,铝三角片, 警告标志, 公司名称:杭州永宏有色金属材料有限公司铝三角片公司地址:杭州市东新路741号联系电话:0571-85340178公司传真:0571-85341310联 系 人:吕红企业网址:http://yonghong8.alu.cn
中空门材质铝合金和钛合金区分办法
2018-12-29 13:37:15
如果你手头有二块材料,下面教给大家简单的比较方法: (1)比硬度,一块是铝一块是钛合金,只要二块材料相互划画。划伤的一块是铝。因为钛比铝硬度高。 (2)比耐酸,铝遇酸马上起化学反应,钛耐酸性很好。 (3)比强度,用手钳、剪刀破坏铝很省力,钛很费力。 (4)比颜色,在一张白纸上划几下铝马上留下黑色划痕,钛看不见划痕。
铬矿直接还原合金化
2019-01-24 09:36:33
铬是冶炼不锈钢、内热钢、合金工具钢、合金结构钢以及多种类型铸铁的重要合金元素。随着国民经济的发展,需要更多的不锈、内热、高强度的钢材,铬合金的消耗量也迅速增加。我国铬矿资源短缺,大型富矿少,小矿品位低、贫而杂,大量开采经济上不合理,得不到充分利用。国内有些厂家曾做过铬矿还原直接合金化的工业性试验,铬矿还原率平均为90%,但所采用的铬矿粉为进口铬矿、铬精矿等。因受资源的限制,难以满足大工业生产的需要。铬矿大部分依靠进口,致使铬合金供应紧张,价格高。
为充分利用有限的铬矿资源,降低钢材的生产成本,采用内蒙古乌拉特中旗所产的低品位铬矿,进行铬矿直接还原合金化的试验研究,实验室和半工业性试验证明,铬矿直接还原合金化是可行的。它可以代替高碳铬铁用于炼钢,反应速度快,经济合理,收得率高。在3t电弧炉上冶炼35CrMo钢的工业性试验中,铬矿中的铬的收得率在89.6%~96.7%,平均为92.92%。
1、铬矿中铬的回收率为89.6%~96.77%,平均为92.92%。
2、还原铬矿入炉后25min左右,已得到较好的还原,不延长炼钢冶炼时间。
3、用还原铬合金剂炼钢,钢中增碳量与使用高碳铬铁基本相符。因此,可以代替高碳铬铁使用。
4、还原铬合金剂生产工艺简单,技术容易掌握,生产率高,能改善劳动条件,避免了冶炼铬铁造成的环境污染。
5、采用本还原铬合金剂冶炼35CrMo钢,可使吨钢成本下降,经济效益显着。
6、可提高铬的总回收率约10%,解决了矿山日益增多的廉价铬矿粉的利用问题。
包铝研发铝电解合金化技术填补国内空白
2018-12-10 09:46:24
从包头铝业有限公司了解到,作为国内最大的合金铝生产基地,包铝多年来在发展低碳经济模式方面积极探索,研发的铝电解合金化技术有效地实现了节能减排,在该技术领域达到国际领先水平,填补了国内空白。 包头铝业多年来研发的铝电解合金化技术,包括电解法生产铝基合金、铝电解槽直接生产高级铝和电解原铝液直接熔铸铝合金材料及铝合金坯料等技术。该技术有效缩短了铝合金化流程,并可降低二次重熔对铝产生2%-3%的烧损,每吨铝可节省重熔的二次用电量600 800千瓦时,同时还可减少重熔形成的二次环境污染,为铝工业的节能减排起到示范作用,并产生了重大的经济效益、社会效益和环境效益。 据介绍,这一技术不仅可以改善启动性能,减少对电网的冲击,增加可操作性和安全性,有效延长风机电机寿命,同时节能效果非常明显,通过对测试数据的统计分析,采用变频启动运行,每台引风机每年可节约用电量28万千瓦时。这一技术推广应用后,公司每年节约费用在百万元以上。(Ivy)
铝钛合金门窗选购小知识
2018-12-24 15:00:57
1、在挑选时仔细体验滑动效果,这可得要通过消费者的感觉来进行挑选,人们经常会陷入一种误区,认为滑动门在滑动时越轻便越好,实际上这种观点是错误的,品质高的滑动门在滑动时应该既不会太轻也不会太沉重,而是带有一定门的自重。
2、细听滑动时有无噪音,一般造成滑动出现噪音的因素为轴承式滑轮的工艺差以及滑轮与轨道之间的间隙。有些底轮虽然当时滑动顺畅,但仔细观察,会发现底轮上有油腻感,这是因为有些卖家为了达到滑动静音的目的而在底轮抹了油。这样不仅容易沾染污垢,一旦油脂干燥,就会出现阻塞现象,产生噪音,因此消费者在购买推拉形式的铝钛合金门时一定要注意这些细节方面的问题,认真用心、仔细的进行挑选。
3、注意其小配件质量问题,市场中的很多铝钛合金门都采用了推拉门的设计理念,因此在选购的过程中一定要考虑滑轮、边框等重要材质以及质量。还要注意其防跳装置,可以避免门体从轨道中跳出来,因此消费者在挑选时一定细心仔细;除此之外还要检查其减震装置,它能减少门在使用过程中的震动,并且保证滑动门平稳顺滑;如果你所选滑动门的板面是玻璃材质,那么一定要检查在玻璃和金属框的接合部位是否有橡胶条,它能起到固定作用,保证玻璃不会因震动而开裂。删除
铝钛合金型材的特性及其加工工艺
2019-03-12 09:00:00
关键词:铝钛合金 加工 铝钛合金型材因为其密度小,比强度高,耐高温,抗氧化功能好等特色,运用广泛。但铝钛合金型材机械加工功能差,影响了该材料的广泛运用。
铝钛合金型材即在工业纯钛中参加合金元素,以进步钛的强度。钛合金可分三种:a钛合金,b钛合金和a+b钛合金。ab钛合金是由a和b双相组成,这类合金安排安稳,高温变形功能、耐性、塑性较好,能进行淬火、时效处理,使合金强化。钛合金的功能特色首要表现在: 1)比强度高。铝钛合金型材密度小(4.4kg/dm3)重量轻,但其比强度却大于超高强度钢。 2)热强性高。铝钛合金型材的热安稳性好,在300~500℃条件下,其强度约比铝合金高10倍。 3)化学活性大。钛可与空气中的氧、氮、、水蒸气等物质发生激烈的化学反响,在表面构成TiC及TiN硬化层。 导热性差。钛合金导热性差,钛合金TC4在200℃时的热导率l=16.8W/m·℃,导热系数是0.036卡/厘米·秒·℃。 铝钛合金型材机加工特性分析 首要,钛合金导热系数低,仅是钢的1/4,铝的1/13,铜的1/25。因切削区散热慢,不利于热平衡,在切削加工过程中,散热和冷却作用很差,易于在切削区构成高温,加工后零件变形回弹大,构成切削刀具扭矩增大、刃口磨损快,耐用度下降。其次,钛合金的导热系数低,使切削热积于切削刀四周的小面积区域内不易发出,前刀面摩擦力加大,不易排屑,切削热不易发出,加快刀具磨损。最终,钛合金化学活性高,在高温下加工易与刀具材料起反响,构成溶敷、分散,构成粘刀、烧刀、断刀等现象。 刀具材料选用应满意下列要求: ·满足的硬度。刀具的硬度必需要远大于铝钛合金硬度。 ·满足的强度和耐性。因为刀具切削铝钛合金时接受很大的扭矩和切削力,因而必须有满足的强度和耐性。 ·满足的耐磨性。因为钛合金耐性好,加工时切削刃要尖利,因而刀具材料必须有满足的抗磨损才干,这样才干削减加工硬化。这是挑选加工钛合金刀具重要的参数。 ·刀具材料与钛合金亲合才干要差。因为铝钛合金化学活性高,因而要防止刀具材料和铝钛合金构成溶敷、分散而成合金,构成粘刀、烧刀现象。 通过对国内常用刀具材料和国外刀具材料进行实验标明,选用高钴刀具作用抱负,钴的首要作用能加强二次硬化作用,进步红硬性和热处理后的硬度,一起具有较高的耐性、耐磨性、杰出的散热性,愈加合适加工铝钛合金型材。 删去
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。
钛合金和钨合金的特点和用途是什么?
2018-07-27 18:15:35
钛合金是指钛为基础加入其他元素组成的合金。钨合金是指以钨为基础加入其他元素组成的合金。钛合金的特点:强度高,钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右;热强度高,钛合金在中等温度下仍能保持所要求的强度;抗蚀性好,钛合金的抗蚀性能远远优于不锈钢,尤其在海水或者潮湿的大气中工作时;低温的性能好,钛合金在温度很低时也能保持其良好的力学性能。钨合金的特点:钨合金的比重大;钨合金的硬度高,脆;钛合金的用处:钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导-弹和高速飞机的结构件。钨合金的用处:钨及其合金广泛用于电子、电光源工业,也在航天、铸造、武器等部门中用于制作火箭喷管、压铸模具、弹芯、触点、发热体和隔热屏等。