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。

铝锂合金是近十几年来航空金属资料中开展最为敏捷的一个领域。　　锂是世界上最轻的元素。把金属锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。加入金属锂之后，能够下降合金的比重，添加刚度，一起仍然坚持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适合的延展性。　　1983年在巴黎国际航空饱览会上，世界上两家最大的 铝合金 出产企业——英国阿尔康铝业公司和美国阿尔考铝业公司，一起宣告研制成功新的革命性资料——铝锂合金。　　专家们以为，铝锂合金是从1943年创造铝锌系高强合金以来， 铝合金 研讨和开发的又一个里程碑。　　其实，铝锂合金并不是个新鲜概念。对这种资料的知道经历了适当长的时间。因为锂的比重小，在铝中的溶解度高，长期以来人们就把锂看作铝的密切合作伙伴。　　1924年，德国研制成功一种工业铝锂合金——司克龙。这是一种仅含0.1%锂的铝锌合金。它的机械性能比其时盛行的铝镁合金——杜拉铝要稍好一些。因为其时杜拉铝已得到公认，所以影响了司克龙合金应遭到的广泛注重。　　1943年，高强度的铝锌镁铜合金面世，再一次轻视了铝锂合金的工业价值。1957年，英国研制成功了含锂1.1%的X-2020 铝合金 。这种合金用于美国舰载超音速攻击机的机翼和水平尾翼的蒙皮上，替代原规划中的 铝合金 后，RA-5C飞机的分量减轻6%。原苏联的科技工作者一起也研制出了一种含锂2%的 铝合金 。　　又通过10年徜徉，到1967年发生了世界范围的能源危机后，各国又重新开始大规模研讨铝锂合金。因为冶金技能和相关技能的开展，使含锂量更大、比重更小、强度更高的呈现成为可能。据以为，现在许多先进的战斗机和民航飞机大都选用了这种合金。铝锂合金的本钱大约仅仅碳纤维增强塑料的1/10。如果选用铝锂合金制作波音飞机，分量能够减轻14.6%，燃料节约5.4%，飞机本钱将下降2.1%，每架飞机每年的飞翔费用将下降2.2%。能够意料，随着资料科学的开展，将有越来越多的新式合金进入航空航天业、各个工业部门及千家万户

    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

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。

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、

铝锂合金的发展大体上可划分为3个阶段。1924年德国研制出了靠前种含Li的铝合金“Scleron”， Alcoa铝业公司研制成功X2020合金，而前苏联也开发出вΑД23合金。第二代铝锂合金产品有：前苏联研制的01420合金，美国Alcoa公司的2090合金，Alcan公司的8090和8091合金等。但这些铝锂合金存在各向异性严重，短横向强度较低，塑韧性水平较低，热暴露后会严重损失韧性等问题。 　　针对铝锂合金的种种弊端，研究人员开发出了一些具有一定特殊优势的第三代新型铝锂合金，它们主要有：Weldalite系列合金，高韧的2097、2197合金，C-155合金，及经特殊真空处理的XT系列合金和高强可焊的01460等。 　　在合金成分设计上，新型铝锂合金降低了Li含量，增加了Cu含量，并且添加了一些新的合金化元素Ag,Mn,Zn等；在性能水平上，新型铝锂合金较以往铝锂合金都有了较大幅度的提高，其中尤以低各向异性铝锂合金和高强可焊铝锂合金较引人注目。由于含Sc铝合金具有优异的性能，因此在铝锂合金中添加Sc成为新型铝锂合金的一个发展方向。

一、锂的存在、发现和制取 锂在地壳中约含0.0065%，其丰度居第27位。在海水中大约2600亿吨锂，人和动物体内也有很少的锂存在。体重70公斤的正常人体中，锂的含量为2.2毫克。现在自然界已发现含锂矿石达150多种。锂在自然界中存在的首要方式为锂辉石(LiAlSi2O6)，锂云母[Li2(F,OH)2Al(SiO3)3]等，我国江西有丰厚的锂云母矿。 锂是在1817年被闻名化学家贝齐里乌斯的学生阿尔费特逊在分析一种矿石的成分时发现的，贝齐里乌斯将其命名为锂。到1855的年本生和马奇森选用电解熔化氯化锂的办法才制得它，工业化制锂是在1893年由根莎提出的，锂从被认定是一种元素到工业化制取前后历时76年。现在电解LiCl制取锂，仍要耗费很多的电能，每炼一吨锂就耗电高达六、七万度。 二、锂的性质及用处 锂具有高的比热和电导率，它的密度是0.53克/厘米3，是自然界中最轻的金属。它是十分生动的碱金属元素，常温下它是仅有能与氮气反响的碱金属元素.自然界存在的锂由两种安稳的同位素63Li和73Li组成。锂只能存放在凡土林或白腊中。 锂在发现后一段适当长的时刻里，一向遭到萧瑟，仅仅在玻璃、陶瓷和润滑剂等部分，使用了为数不多的锂的化合物。 锂新近的首要工业用处是以硬脂酸理的方式用作润滑剂的增稠剂，锂基润滑脂兼有高抗水性，耐高温和杰出的低温功能。假如在轿车的一些零件上加一次锤润滑剂，就足以用到轿车作废停止。 在冶金工业上，使用锂能激烈地和O、N、Cl、S等物质反响的性质，充任脱氧剂和脱硫剂。在铜的冶炼过程中，参加十万分之一到万分之一的锂，能改进铜的内部结构，使之变得愈加细密，然后进步铜的导电性。锂在铸造优质铜铸件中能除掉有害的杂质和气体。在现代需求的优质特殊合金钢材中，锂是铲除杂质最理想的材料。 1kg锂焚烧后可开释42998kJ的热量，因此理是用来作为火箭燃料的最佳金属之一。1kg锂经过热核反响放出的能量适当于二万多吨优质煤的焚烧。若用锂或锂的化合物制成固体燃料来替代固体推进剂，用作火箭、、宇宙飞船的推动力，不只能量高、燃速大，并且有极高的比冲量，火箭的有效载荷直接取决于比冲量的巨细。 假如在玻璃制作中参加锂，锂玻璃的溶解性仅仅普通玻璃的1/100（每一普通玻璃杯热茶中大约有万分之一克玻璃），参加锂后使玻璃成为“永不溶解”，并能够抗酸腐蚀。 纯铝太软,当在铝中参加少数的Li、Mg、Be等金属熔成合金，既简便，又特别坚固，用这种合金来制作飞机，能使飞机减轻2/3的分量，一架锂飞机两个人就能够抬走。Li－Pb合金是一种杰出的减摩材料。 真正使锂成为引人注意图金属，仍是在它的优异的核功能被发现之后。因为它在原子能工业上的共同功能，人们称它为“高能金属”。 6Li捕捉低速中子才能很强，能够用来操控铀反响堆中核反响发作的速度，一起还能够在防辐射和延伸核的使用寿命方面及将来在核动力飞机和宇宙飞船中得到使用。6Li在原子核反响堆顶用中子照耀后能够得到氚，而氚可用来完成热核反响。 6Li在核装置中可用作冷却剂。 锂电池是本世纪三、四十年代才研制开发的优质动力，它以开路电压高，比能量高，作业温度规模宽，放电平衡，自放电子等长处，已被广泛使用于各种范畴，是很有出路的动力电池。用锂电池发电来开动轿车，行车费只需普通汽油发起机车的1/3。由锂制取氚，用来发起原子电池组，中间不需求充电，可接连作业20年。现在，要处理轿车的用油危机和排气污染，重要途径之一就是开展向锂电池这样的新式电池。 三、锂的化合物用处 锂化物新近的重要用处之一是用于陶瓷制品中，特别是用于搪瓷制品中，锂化合物的首要作用是作助熔剂。 LiF对紫外线有极高的透明度，用它制作的玻璃能够洞悉荫蔽在银河系最深处的奥妙。锂玻璃可用来制作电视机显像管。 二战期间，美国飞行员备有简便应急的源—丸。当飞机失事坠落在水面时，只需一碰到水，就当即溶解开释出很多的，使救生设备充气胀大. 当狼吃下含有锂化合物的肉食后,能引起消化不良，胃口大减，然后改动狼食肉的习性，这种习性还具有遗传性。 锂盐可治疗癫狂病，己在临床上得到使用。动脉硬化性心脏病的发病率，与该区域饮食中锂的含量成反比。北京积水潭医院使用锂制剂治疗急性痢疾，效果近90％。北京同仁医院选用锂制剂，治疗再生障碍性贫血也有必定的效果。 用化锂和来替代和氚装在里充任，到达爆破的意图。我国于1967年6月17日成功爆破的第一颗里就是使用化锂。 LiBH4和LiAlH4，在有机化学反响中被广泛用做复原剂，LiBH4能复原醛类、酮类和酯类等。LiAlH4，是制备药物、香料和精密有机化学药品等中重要的复原剂。LiAlH4，也可用作喷气燃料。LiAlH4是对杂乱分子的特殊键合的强复原剂，这种试剂已成为许多有机组成的重要试剂。 有机锂化合物与有机酸反响，得到能水解成酮的加成产品，这种反响被用于维生素A组成的一步。有机锂化物加成到醛和酮上，得到水解时能发生醇的加成产品。 由锂和反响制得的被用来引进基，也被用作脱卤试剂和催化剂。 人类对金属锂的使用现在已有了杰出的初步，但因为锂的生产工艺比较杂乱，本钱很高。假如人们一旦处理了这些问题，锂的优良功能将得到进一步的发挥，然后扩展它的使用规模。 锂，原子序数3，原子量6.941，是最轻的碱金属元素。元素名来历于希腊文，本意是“石头”。1817年由瑞典科学家阿弗韦聪在分析透锂长石矿时发现。自然界中首要的锂矿藏为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等。在人和动物机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶、海藻中都能找到锂。天然锂有两种同位素：锂6和锂7。 金属锂为一种银白色的轻金属；熔点为180.54°C，沸点1342°C，密度0.534克/厘米³，硬度0.6。金属锂可溶于液。 锂与其它碱金属不同，在室温下与水反响比较慢，但能与氮气反响生成黑色的一氮化三锂晶体。锂的弱酸盐都难溶于水。在碱金属氯化物中，只需氯化锂易溶于有机溶剂。锂的挥发性盐的火焰呈深红色，可用此来判定锂。 锂很容易与氧、氮、硫等化合，在冶金工业中可用做脱氧剂。锂也能够做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。锂在原子能工业中有重要用处。 化学元素详解元素 称号：锂 元素符号：Li 原子 序数：3 相对原子质量：(12C=12.0000)6.941 英文称号Lithium 原子结构 原子半径/Å:2.05原子体积/cm3/mol:13.1共价半径/Å:1.23电子构型:1s22s1离子半径/Å:0.76氧化态:Ⅰ 电子模型 发现 1817年在瑞典的斯德哥尔摩,由J.A.Arfvedson发现。 来历 锂辉石、锂云母和盐湖等，可由电解氯化锂溶液而制得。 用处 用于电池、玻璃、陶瓷、润滑剂、传热介质、火箭驱动剂、vitaminA的组成等方面。 物理性质 状况：软的银白色金属,是最轻的金属。熔点(℃):180.7沸点(℃):1342密度(g/CC,300K):0.534 比热/J/gK:3.6蒸发热/KJ/mol:145.92熔化热/KJ/mol:3 导电率／106/cm:0.108导热系数／W/cmK:0.847 化学性质 地质数据（丰度）： 停留时刻/年:2×106 太阳(相对于H=1×1012):10 海水中/p.p.m.:0.17 地壳/p.p.m.:20 生物数据（人体中含量） 器官中: 肝/p.p.m.:0.025 肌肉/p.p.m.:0.023 血/mgdm－3:0.004 日摄入量/mg:0.1－2 骨/p.p.m.:1.3 人(70Kg)均体内总量/mg:7

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。

铝锂合金是一种以锂为主要合金元素的新型铝合金。最大特点是密度低，比强度、比刚度高，耐热性和抗应力腐蚀性能好，可进行热处理强化。　　铝锂合金是一种低密度、高性能的新型结构材料，它比常规铝合金的密度低10％，而弹性模量却提高了10％，其比强度和比刚度高，低温性能好，还具有良好的耐腐蚀性能和非常好的超塑性。铝锂合金主要为飞机和航空航天设备的减重而研制的，因此也主要应用与航空航天领域，还应用于军械和核反应堆用材和其它兵器结构件方面，此外在汽车、机器人等领域也有充分运用。那么，铝锂合金有什么特点呢？　　铝锂合金的一些特点如下：　　优点：　　1、低密度、高比强度、高比刚度；　　2、优良的低温性能；　　3、良好的耐腐蚀性能；　　4、卓越的超塑成形性能；　　5、用其取代常规铝合金，可使构件质量减轻，刚度提高15%-20%　　6、成形、维修等都较复合材料方便，成本也远远低于复合材料。　　缺点：　　1、铝锂合金韧性、塑性较常规铝合金低　　2、各向异性较大；　　3、热稳定性差等。

加拿大铝业公司法国雷纳技术中心（AlcanRhenalu）发明一种具有高的断裂韧度的AL-Cu-Li合金，生产薄板与中板(light-gaugeplate),在美国取得了专利，专利号US7744704B2。合金成分（W%）：2.7-3.4Cu，0.8-1.4Li，0.1-0.8Ag，0.2-0.6Mg下列成分至少有一种：0.05-1.3Zr、0.05-0.8Mn，0.05-0.3Cr，0.05-0.3Sc，0.05-0.5Hf，0.05-0.15Ti，其余为铝及不可避免的杂质，铜与锂含量应保持如下关系：(Cu+5/3Li)＜5.2。铸锭在490-530℃均匀化退火5-60h。将锭轧成较终厚度为0.8-12mm的薄板与中板；将板材拉伸1%-5%；板材的时效制度140-170℃/5-30h。

Li是最轻的金属元素，在铝合金中每加入1%的Li，可使铝合金密度降低3%，模量提高6%。据推算，如果采用先进铝锂合金取代传统铝合金制造波音飞机，结构质量可以减轻14.6%，燃料节省5.4%，飞机成本下降2.1%，每架飞机每年的飞行费用将降低2.2%；战斗机质量若减轻15%，则可缩短飞机滑跑距离15%，增加航程20%，提高有效载荷30%；航天运载器每减轻1kg，其发射费用可节省约2万美元。因此，发展铝锂合金，在航空航天领域具有重要的意义。　　　　铝锂合金的研究和开发至今已有80多年历史，但早期的铝锂合金具有明显的缺点，如延展性和断裂韧性低、缺口敏感性高、加工生产困难、价格昂贵等，导致其未能获得进一步的推广应用。到上世纪80年代，情况有所改进，西方各国研制成功了低密度、中强耐损伤型和高强型等一系列较为成熟的铝锂合金产品，但仍存在一些明显的缺点，如各向异性严重；短横向强度较低；塑韧性水平较低；热暴露后会严重损失韧性；大部分合金不可焊；强度水平总体较低等，使其综合性能和价格难以与高性能铝合金竞争。直到近20年，才发展出一系列具有一定特殊优势的铝锂合金，如美国发明了具有良好可焊性的超高强铝锂合金及高抗疲劳性能铝锂合金；俄罗斯开发了高强可焊的铝锂合金等。这些新开发的铝锂合金具有以下特点:密度小、模量高;良好的强度-韧性平衡;耐损伤性能优良;各向异性小;热稳定性好;耐腐蚀;加工成形性好，其中尤以低各向异性铝锂合金和高强可焊铝锂合金最引人注目。由于综合性能提高，一些新型铝锂合金的性能已明显优于目前航空航天部门使用的一些传统铝合金，并在航空及航天工业上获得广泛应用。　　　　新型铝锂合金不仅具有低密度、高弹性模量、高比强度和高比模量的优点，同时还兼具低疲劳裂纹扩展速率、较好的高温及低温性能等特点，被认为是航空航天最理想的结构材料。鉴于航天对减重的实际需求以及新型铝锂合金优异的综合性能，欧美及俄罗斯等国都十分重视研制和开发航空航天用新型铝锂合金，西方航天大国在未来航天工业中都有大量应用铝锂合金的计划。例如，美国新一代航天工程“星座计划”计划中，执行美国空间探索的新型运输基础设施的重要单元的战神系列火箭的上面级将全部采用铝锂合金制造。　　　　近三十年来，我国中南大学，西南铝业司、航天材料及工艺研究所以及北京航空材料研究院等单位，在铝锂合金的研发上取得了重大突破，使我国铝锂合金的研发水平与国外基本保持相当水平。同时，国产铝锂合金在我国一些重要航空航天飞行器上也获得了应用。我国和美、法、俄等国一起，成为世界上能工业化生产和应用先进铝锂合金的少数几个国家。进一步推动我国铝锂合金的研发工作显然具有极为重要的战略意义。

铝硅合金是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金。 一般含硅11%。同时加入少量铜、铁、镍以提高强度。密度2.6～2.7g/cm3。导热系数101～126W/(m·℃)。杨氏模量71.0GPa。冲击值7～8.5J。疲劳极限±45MPa。 　　铝硅合金有以下用途： 　　1、在含硅量超过Al-Si共晶点(硅11.7%)的铝硅合金中，硅的颗粒可明显提高合金的耐磨性，组成一类用途很广的耐磨合金。 　　2、用于制造低中强度的形状复杂的铸件，如盖板、电机壳、托架等，也用作钎焊焊料。 　　3、铝硅合金是一种强复合脱氧剂，在炼钢过程中代替纯铝可提高脱氧剂利用率，并可净化钢液，提高钢材质量。用铝脱氧的钢锭，一般称为，镇定钢，由于铝脱氧后会被氧化成氧化铝，氧化铝可以细化奥氏体晶粒，所以铝脱氧的钢具有较好的综合力学性能。 　　4、硅铝合金密度小，热膨胀系数低，铸造性能和抗磨性能好，用其铸造的合金铸件具有很高的抗击冲击能力和很好的高压致密性，可大大提高使用寿命，常用其生产航天飞行器和汽车零部件。

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)。

锂的应用概况锂广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等行业。随着电脑、数码相机、手机、移动电动工具等电子产品的不断发展，电池行业已经成为锂最大的消费领域。此外，碳酸锂是陶瓷产业减能耗、环保的有效途径之一，对锂的需求量也将会提高。与此同时，锂在玻璃中的各种新作用也在不断被发现，玻璃行业对锂的需求仍将保持增长。因而，玻璃和陶瓷行业成为了锂的第二大消费领域。  电池行业 因为锂的原子量很小，所以用锂作阳极的电池具有很高的能量密度。此外，锂电池还具有质量轻、体积小、寿命长、性能好、无污染等优点，因而倍受青睐。近年来，锂在电池领域的应用增长最快，已经从1997年的7%上升到2013年的35%，电池领域已经成为全球锂的最大消费领域。现在，锂电池已经被广泛应用到笔记本电脑、手机、数码相机、小型电子器材、航天、机电以及军事通讯等领域。随着电动汽车技术的不断成熟，锂电池也将被广泛应用到汽车行业。 玻璃行业锂精矿或锂化物在制造玻璃时有较大的助熔作用，添加到玻璃配料中能够降低玻璃熔化时的温度和熔体的粘度，简化生产流程，降低能耗，延长炉龄，增加产量，改善操作条件，减少污染。此外，在玻璃中添加锂化合物还能降低玻璃热膨胀的系数，改善玻璃的密度和光洁度，提高制品的强度、延性、耐蚀性及耐热急变性能。现在含锂的玻璃被广泛用到化学、电子学、光学和现代科学技术部门，甚至也用在日常生活用品中。 陶瓷行业陶瓷中加入少量锂辉石可降低烧结温度，缩短烧结时间，改善陶瓷的流动性和粘着力，提高陶瓷的强度和折射率，增强陶瓷的耐热、耐酸、耐碱、耐磨以及耐热急变性能。现在，利用锂辉石制成的锂辉石质低热膨胀陶瓷及低热膨胀釉料被广泛应用到微波炉内的托盘、电磁灶面板、汽轮机叶片、火花塞、低热膨胀系数泡沫陶瓷以及轻质陶瓷等中。润滑脂行业锂基润滑脂与钾、钠、钙基类的润滑脂相比，具有抗氧、耐压、润滑性能好的优点，特别是锂基润滑脂的工作度宽，抗水性能好，在-60℃~300℃下几乎不改变润滑脂的粘性，即使水量很少时，也仍能保持良好的稳定性，因而被应用到飞机、坦克、火车、汽车、治金、石油化工、无线电探测等设备上。 冶金行业锂作为轻合金、超轻合金、耐磨合金以及其它有色合金的组成部分，能大大改善合金性能。例如，锂镁合金是高强度轻质合金，不仅具有良好的导热、导电、延展性，还具有耐腐蚀、耐磨损、抗冲击性能好、抗高速粒子穿透力等特点，被誉为“明天的宇航合金”，被广泛应用到航空航天、国防军工等领域。随着当今世界对结构材料轻量化、减重节能、环保以及可持续发展要求的日益提高，镁锂合金也将被应用到需要轻量化结构材料的交通、电子、医疗产品等领域。将锂加入到铍、锌、铜、银、镉和硼等中形成的合金不仅更坚韧或更强硬，拉伸强度和弹性也会提高。这些合金中锂的含量则从千分之几到百分之几不等。锂也是有效的脱气剂。因为锂的化学活性强，将锂加入熔融的金属或合金中，锂就会与金属或合金中诸如氢、氧、硫、氮等气体发生反应生成密度小而熔点低的化合物，不仅能除去这些气体，使金属变得更致密，还能消除金属中的气泡以及其它缺陷，从而改善金属的晶粒结构，提高金属的机械性能。 其他应用金属锂具有热容大、液相温度范围宽、热导率高、粘度低和密度小等性质，在核聚变或核裂变反应堆中用作冷却剂。化锂是一种高效水蒸气吸收剂和空气湿度调节剂，被广泛用于空调、除湿、制冷和空气净化系统。锂及其化合物具有燃烧度高、速度快、火焰宽、发热量大等特点，常当作高能燃料用于火箭、飞机或潜艇上。锂还能制造“锂盐肥料”，防治西红柿腐烂和小麦锈穗病。铝电解槽中添加锂盐能够提高融盐流动性，降低电解度，节约电能效果显著。正丁基锂还用作合成乙烯、丁二烯醇的引发剂，广泛应用于耐高温和低温的橡胶密封材料和橡胶轮胎，其中橡胶轮胎加入丁基锂可使其寿命提高四倍以上。

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。

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。

一、钾，又叫四锂、四氢铝锂是一种白色或灰白色结晶粉末，分子式：H4AlLi分子量37.9543不溶于烃类，溶于、四氢、二甲基溶纤剂，微溶于，不溶或极微溶于烃类和二恶烷。熔点为140℃相对密度(水=1)0.92安稳性安稳 常温下在干空气中能安稳存在。易受潮气效果。遇水和醇发作剧烈反响。 　　二、锂的制备办法有Schlesinger 法、高压组成法、钠制取等。由于Schlesinger 法较简洁，至今仍是制取锂的首要办法。 　　1、Schlesinger 法： 　　1947年Schlesinger、Bond和Finholt初次制得锂，其办法是令与无水三在中进行反响：4LiH + AlCl3 ?Et2O→ LiAlH4 + 3LiCl这个反响一般称为 Schlesinger 反响，反响产率以三核算为86%。反响开端时要参加少数锂作为引发剂，不然反响要阅历一段诱导期才干发作，而且一旦开端后会以强烈的速度进行，容易发作事端。Schlesinger 法有许多缺陷，如需要用引发剂、要求过量和高度粉细、需要用稀缺的质料金属锂、反响中3/4的转化为价廉的氯化锂等。 　　2、高压组成法：用碱金属或氢化物，铝，高压氢在烃或醚溶剂中反响。 　　LiH + Al + 2H2 → LiAlH4 　　3、由钠制取。工业组成上一般选用高温高压组成钠，然后与氯化锂进行复分解反响。这一制备办法能够完成锂的高产率： 　　Na + Al + 2H2 → NaAlH4 　　NaAlH4 + LiCl ?Et2O→ LiAlH4 + NaCl 　　其间LiCl由锂的醚溶液过滤掉，随后使锂分出，取得包括1%(w/w)左右LiCl的产品。上述的钠若换成钾也可反响，可与氯化锂或是或四氢中的反响。 　　锂是白色固体，但工业品由于含有杂质，一般为灰色粉末。锂能够通过从中从头结晶来提纯，若进行大规模的提纯能够运用索式提取器。一般来说，不纯的灰色粉末用于组成，由于杂质是无害的，能够很容易地与有机产品别离。纯锂粉末是在空气中自燃，但大块晶体不易自燃。一些锂工业品中会包括矿物油，以避免材料与空气中的水反响，但更一般的作法是放入防水塑料袋中密封。 　　三、锂的用处： 　　1、在医药、香料、农药、染料及其他精密有机组成中用作还原剂。 　　2、用作醛、酮、酯等还原剂，反响堆的控制棒、电池材料。 　　3、丁二烯、异二烯等二烯烃聚合用催化剂，改善合金机械性能的添加剂，炼钢和制作铜合金的脱氧剂。

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。

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）

铝是地球上含量极丰厚的金属元素，其蕴藏量在金属中居第2位。至19世纪末，铝才崭露头角，变成在工程运用中具有竞争力的金属，且风靡一时。航空、修建、轿车三大重要工业的开展，需求资料特性具有铝及其合金的共同性质，这就大大有利于这种新金属-铝的出产和运用。 　　当1886年Charles Hall在美国俄亥俄州和Paul Heroupt在法国各自独登时将溶解在熔融冰晶石中的氧化铝(Al2O3)的电解复原技开发成功之时，国际上第一批以内燃机为动力设备的车辆问世，随之而来的就是作为轿车业需用的、具有越来越大的工程价值的资料-铝及其合金对轿车工业的开展开端起重要的效果。电气化也需求将很多质轻的导电金属-铝用于长距离输送电，用于缔造支持架空电缆纲络所需求的塔架，以便以发电厂传输电能。铝工业的开展还不只限于上述内容。铝在商业上运用于比如镜框、门牌和餐用托盘之类的新颖物品。 　　铝制的伙食用具也变成市场上的一类商品。如今，铝已开展成具有林林总总用处的资料，其规模之广足以使现代生活的各个旁边面直接地遭到铝的运用的影响。铝的出产有铝的出产均根据Hall-Heroult法。将从铝土矿制得的氧化铝溶于冰晶石电解液，其间加有几种氟化物的盐类以操控电解液的温度、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响，而铝则在阴极上作为金属液层而集合。已别离出的金属能够守时用虹吸法或真空法移出度坩埚中，然后将铝液转移到锻造设备中浇铸成锭。 　　锻炼出来的铝富含的首要杂质是铁与硅，锌、镓、钛、钒也一般作为微量杂质存在。国际上铝的最低纯度是以确定的成分及其数值作为根本规范。在美国，以构成常规做法是将铁与銈的相对浓度作为更重要的规范来思考。 　　未合金化的金属等级，可由其纯度来决议，如含铝量为99.70%的铝，或许由美国铝协会制定的办法来决议，该法规则以Pxxx等级为规范。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。全国际原生铝产值总数为17.304 x 106Mg 。 　　美国的铝产值占1988年国际产值的22.8%，而欧洲占21.7%。其他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%)和其它区域(21.3%)出产。铝的首要特性:铝及其合金的优秀特色是其外观好、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运用领域中被以为最为经济实用。 　　铝的密度只要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，包含在空气、水(或盐水)、石油化学和很多化学系统中，铝能显现优秀的抗腐蚀性。 　　铝的外表具有高度的反射性。辐射能、可见光、辐射热和电波都能有用地被铝反射，而阳极氧化和深色阳极氧化的外表可H是反射性的，也能够是吸收性的，拋光后的铝在很宽波长规模内具有优秀的反射性，因此具有各种装修用处及具有反射功能性的用处。 　　铝一般显现出优秀的电导率和热导率，具有高电阻率的一些特定铝合金也现已研制成功，这些合金可用于如高转矩的电动机中。铝因为它的优秀电导率而常被选用。在分量相等的基础上，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%，这对制作热交换器、蒸发器、加热电器、伙食用具，以及轿车的缸盖与散热器皆为有利。 　　铝对错铁磁性的，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，这对触及装卸或触摸易燃易爆资料的运用来说是重要的。铝无毒性，一般用于制作盛食物和饮料的容器。它的自然外表状况具有宜人的外观。它柔软、有光泽，并且为了漂亮，还可上色或染上纹路图画。 　　一些铝合金在强度上超越构造钢材，可是纯铝及某些铝合金的强度和硬度极低。在现代生活中，铝现已广泛地运用在修建行业中。 12后一页

铝的用途在铝的应用上有着重要的作用。了解铝的用途对于铝产业的发展也是有必要的意义的。铝的用途在很大程度上是取决于铝的性质。所以也有必要了解。铝的合金质量较轻而强度较高，因而在制造飞机、汽车、火箭中被广泛应用。由于铝有良好的导电性和导热性，可用作超高电压的电缆材料。高纯铝具有更优良的性能。 铝在高温时的还原性极强，可以用于冶炼高熔点的金属。（这种冶炼金属的方法称为“铝热法”） 铝富展性，可制成铝箔，用于包装。 铝是金属，所以可以回收再造，但是回收率不高。 铝的抗腐蚀性（特别是氧化，因为其氧化物氧化铝反而增加了铝的抗腐抗热性）优异，外观质感佳，价格适中，是电脑机壳的上选材料。 铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。近五十年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一，铝的用途非常广泛。除上所述，在建筑业上，由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用；在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料；在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆；集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。 

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

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。

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。

铝锂合金材料是近年来航空航天材料中展开迅速的一种先进轻量化结构材料，具有密度低、弹性模量高、比强度和比刚度高、疲惫功能好、耐腐蚀及焊接功能好等许多优异的归纳功能。用其代替惯例的高强度铝合金可使结构质量减轻10%——20%，刚度进步15%——20%，因而，在航空航天范畴显现出了宽广的运用远景。 尽管铝锂合金在航空航天范畴显现出了宽广的运用远景。可是因为其本钱比普通铝合金高、室温塑性差、屈强比高、各向异性显着、冷加工简略开裂等，导致其成形难度大，现在只能成形较简略的零件，难以制作杂乱的零部件，然后约束了其在结构部件方面的运用。近年来，国外铝锂合金的研发和成形技能日渐老练，不只在军用飞机和航天器上许多运用；并且民用飞机铝锂合金的用量也呈添加态势，如“猛进号”航天飞机的外贮箱、空客A330/340/380等系列飞机。在我国，因为铝锂合金熔铸工艺，板料轧制揉捏技能不老练，新式铝锂合金的开发研发相对落后，现在只在某些类型的航天器中有少数运用。1、先进铝锂合金展开现状 依照铝锂合金研发的历史进程和成分特色，能够将其划分红3个阶段。 第 一阶段为开端展开阶段，该阶段的时刻跨度大约为20世纪50年代至60年代初。其首要代表为1957年美国Alcoa公司研讨成功的2020合金，并将其运用于水兵RA-5C军用预警飞机的机翼蒙皮和尾翼水平安靖面上，获得了6%的减重效果。前苏联在60年代成功研发了BAⅡ23合金。但这两款合金延展性低，缺口敏感性高、加工出产困难等，无法满意航空出产及功能要求，未获得进一步的运用。 20世纪60年代中期，迫于动力危机的压力，铝锂合金被从头注重，并进入了快速展开阶段，即第二阶段。在这一时期，铝锂合金得到了迅猛展开和全面研讨，其间具有代表性的合金有：前苏联研发的1420合金，美国Alcoa公司的2090合金，英国Alcan公司的8090和8091合金等。这些合金具有密度低、弹性模量高级长处，可用其代替航空航天器部分2xxx和7xxx铝合金。如前苏联在米格-29、苏-35等战役机及一些长途弹头壳体上选用了1420合金构件。第二代铝锂合金虽获得了令人瞩目的研讨和运用效果，可是因为存在严峻的各向异性，且塑耐性低、热露出严峻、耐性丢失，大部分合金不行焊等，使其难以与7xxx铝合金竞赛。 20世纪80年代晚期，以美国的Weldalite049系列合金为典型代表的第三代高强可焊铝锂合金相继被研发出来，并已成功运用于航空航天等范畴中。现在，新式第三代铝锂合金向着超强、超韧、超低密度等方向展开，其间高强可焊合金和低各向异性合金的研讨较多。此外，还研发出了具有各向同性、以颗粒或晶须SiC陶瓷为增强体的铝锂金属基复合材料，其弹性模量达130GPa，成为在航空航天范畴中其他复合材料强有力的竞赛者。 2、铝锂合金在航空航天中的运用及其展开趋势 据统计，每减轻1kg结构分量能够获得10倍以上经济效益，所以密度较低的铝锂合金遭到航天工业的广泛注重。铝锂合金已在许多航天构件上替代了惯例高强铝合金。其间，美国的运用展开非常快，在航天工业上的运用尤为杰出。洛克希德·马丁公司运用8090铝锂合金制作了“大力神”运载火箭的有效载荷舱，减重182kg。 1994年，为处理“猛进号”航天飞机外贮箱的超重问题，洛克希德·马丁公司联合雷诺兹金属公司研发出新式2195材料以替代之前的2219合金。该合金的密度比2219合金的轻5%，而其强度则比后者高30%。选用2195制作的全体焊接结构贮箱，减轻分量3405kg，其间液氢箱减重1907kg，液氧箱减重736kg，直接经济效益近7500万美元，因而被称为超轻燃料贮箱（SuperLight Weight Tank）。俄罗斯在铝锂合金的研讨、出产和运用方面也一向处于领先地位，为进步载荷才干，航天飞机的外燃料贮箱便选用铝锂合金制成，“动力号”运载火箭的低温贮箱是选用1460铝锂合金制成。 在航空范畴，许多先进的战役机和民用飞机都选用了铝锂合金。1988年，洛克希德·马丁战役飞机体系公司、航空器体系公司与雷诺兹金属公司一起拟定了开发2197合金运用的方案——用其厚板制作战役机舱壁甲板。1996年，美国空军F-16型飞机开端用此合金厚板制作后舱甲板及其他零部件。 除美国外，其他国家，如俄国、英国、法国等都在活跃推动铝锂合金在航空航天器上的运用：威斯特兰（Westland）EH101型直升机25%的结构件是用8090合金制作的，其总质量下降约15%；法国的第三代拉费尔（Rafele）战役机方案用铝锂合金制作其结构结构；俄罗斯在雅克-36、苏-27、苏-36、米格-29、米格-33等战役机都有许多零部件是用铝锂合金制作的。 在民用飞机方面，空中客车工业公司的A330、A340和A380客机上都运用了铝锂合金，其间，A330和A340每架飞机约有3t的铝锂合金用于机身结构、桁条等部件，现在较新式的A350客机在原有基础上，初次在机身蒙皮上运用全新的2198铝锂合金。美国的波音747、777客机、麦道系列飞机等均运用了铝锂合金，其运用部位包含燃料箱、隔框、机翼蒙皮、前缘、后缘等。庞巴迪C系列飞机机身也将悉数选用全新的铝锂合金。 3、铝锂合金的先进制作技能及其展开趋势 超塑成形及分散衔接技能 超塑成形及超塑成形/分散衔接技能（SPF及SPF/DB）是运用材料的超塑性，对形状杂乱、难以加工的薄壁零件，选用吹塑、胀形等办法进行成形的进程，是一种简直无余量、低本钱、高效的特种成形办法。铝锂合金与其他超塑材料相同能够经过合金化或许机械热处理获得均匀、细微、等轴晶而发生超塑功能。铝锂合金的SPF研讨始于1980年，在1982年的范堡罗国际航空展览会上英国超塑性成形金属公司初次演示了铝锂合金的超塑性现象及其超塑F零件。 美国Weldalite049合金具有异的超塑性，在507℃固溶处理，不加反压，4×10-3应变速率下，延伸率可达829%。这一应变速率显着高于其他铝合金的应变速率，这对处理超塑工艺速度低的问题有重要意义。俄罗斯现已对1420选用SPF工艺加工了许多飞机的零部件，有的尺度达1200mm×600mm。 国内航天材料及工艺研讨所、北京航空制作工程研讨所等科研单位针对铝锂合金的SPF及SPF/DB组合工艺进行了许多的开拓性作业，获得了许多效果。现在，铝锂合金的超塑成形正由次承力构件向主承力构件展开，并且由单一的超塑成形向超塑成形/分散衔接的组合工艺展开，使铝锂合金加工本钱更低，结构更具全体性、轻质量。 旋压技能（Spin Forming） 旋压技能是一项归纳了铸造、揉捏、拉伸、曲折等工艺特色的少无切削加工的先进工艺。剪切旋压是近年来在传统旋压技能基础上展开起来的新式旋压技能，它不改动毛坯的外径而改动其厚度来完成制作圆锥等各种轴对称薄壁件的旋压办法（锥形变薄旋压）。这种成形办法的特色是旋轮受力较小，半锥角和壁厚相互影响，材料活动流通，表面粗糙度好和成形精度高，并且能较简略地成形、拉伸、旋压难于成形的材料。航天器上许多Al-Li合金构件都是空心回转体薄壳结构，特别适合用旋压法加工，其间较典型的零件是运载火箭低温贮箱的圆顶盖。 美国“大力神”运载火箭圆顶盖选用3块直径为0.65m，厚为10.7mm的Weldalite049板材旋压制作。其间1块中部是运用变极性等离子弧焊（VPPA）焊接，经过343℃/4h去除应力，旋压时，一切毛坯用火焰加热坚持317℃；成形后进行505℃/0.5h固溶处理，水淬；再经177℃/18h人工时效，测得其室温拉伸强度达600MPa左右，-196℃时添加到700MPa，且有很好的断裂耐性。“猛进号”航天飞机的外贮箱圆顶盖也选用了相同的旋压技能，并在外贮箱的筒段选用了先进的剪切旋压技能。 辊锻成形技能（Roll Forging） Al-Li合金特别是Weldalite系列合金和1420合金具有杰出的铸造功能，用它们制作的模锻件不会呈现开裂，这已被150多种锻件所证明。因而将其运用于航空航天工业具有宽广的远景。辊锻是近年来展开起来的新式近净成形技能，将材料在一对反向旋转模具的效果下发生塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形工艺。辊锻成形的展开有两个重要范畴。 其一，是在长轴类锻件出产上完成体积分配与预成形，削减成形负荷，组成精辊精锻复合出产线，用较少出资大批量出产杂乱锻件。其二，是精密辊锻技能，包含冷精辊技能。在板片类零件的精密成形上有杰出的展开远景，如在叶片成形与变截面钢板绷簧上均有优势。近年来辊锻成形的两个方向被成功运用于铝锂合金的环形锻件和带筋条的钣金件。如“猛进号”航天飞船外贮箱的“Y”形框和对接环。 焊接技能（Welding） 焊接是制作铝锂合金航空航天产品如贮箱、弹头外壳等的首要工艺之一。前苏联研讨1420合金的焊接时刻长达10多年，从焊接工艺办法、焊接组 织、焊接功能及焊后热处理都进行了深化的理论研讨和讨论。20世纪80年代还展开了1460高强合金可焊性的研讨。选用钨极氢弧焊（W）和真空电子束焊（EB）工艺的1460合金，已成功用于制作“动力号”运载火箭贮箱。 美、欧等国的铝锂合金焊接始于20世纪80年代初，与俄国不同的是，美国特别注重焊接裂纹的研讨。美国选用的焊接办法首要有W、EB、VPPA（变极性等离子弧焊）等，并用VPPA法焊接了Weldalite049合金制作的航天飞机外贮箱，Alcoa公司选用EB焊对12.7mm厚的2090合金板材施焊，焊透率达100%。 近几年2种新式焊接技能：拌和冲突焊和激光焊接技能也开端运用于铝锂合金制作研讨。美国洛克希德·马丁公司用拌和冲突焊对2.3——8.5m厚的2195AI-Li合金及2219合金板材进行焊接，发现接头强度可进步15%——26%，焊缝断裂耐性增高30%，塑性进步1倍，焊缝组 织极细微。空客公司经过20多年的尽力运用激光焊接技能制作了大型客机用双光束“T”结构件，并成功运用于A330、A340、A380等客机机身壁板上。 新式热处理工艺技能 铝锂合金的首要长处是密度低、比模量高、耐腐蚀强等，归纳功能较惯例高强度铝合金优异。但在以压应力为主的变振幅疲惫实验中，铝锂合金的这一长处不复存在，首要原因在于，其峰值强度材料短-横向的塑性与断裂耐性低，各向异性严峻，人工时效前需施加必定的冷加工量才干到达峰值功能，疲惫裂纹呈精密的显微水平常，扩展速度明显加速。为改进铝锂合金的疲惫、断裂耐性等功能，美国航天宇航局就新式的2195铝锂合金作了许多的研讨作业，开发了双级、三级、五级热处理工艺，使得2195合金的室温断裂耐性和疲惫功能进步了近30%，而强度与传统时效适当。 现在我国研发新式铝合金的一起，在出产工艺上也做了许多研讨。经过新的热处理工艺（T74、T73）大幅度进步了7xxx合金断裂耐性和抗应力腐蚀开裂功能，并进一步研讨开发7xxx合金的热处理工艺，如7075-T76用于L-1011机翼揉捏壁板，7075-T736用于起落架构件、窗框和液压体系部件。可是现在针对铝锂合金的研讨作业，尚在起步阶段，基础研讨相对较弱，离运用还有间隔。铝锂合金的热处理应该在铝合金热处理的基础上，结合国外的新工艺新办法，展开体系的基础研讨，以求提前完成铝锂合金热处理工艺的工业化运用。 （1）作为航空航天重要的结构材料，铝锂合金遭到西方国家的广泛注重，现在第三代铝锂合金已在大型商用客机制作中获得运用并成为未来机型展开的重要趋势。但现在，新式铝锂合金首要依托国外直销商，不只本钱高，并且得不到钣金、热处理等相关关键技能的支撑，因而独立开发和研发新式高强、高损害容限铝锂合金是我国铝锂合金未来展开的重要方向。此外，铝锂合金和复合材料是未来民用飞机的重要挑选，怎么进步其减重效益、强度和损害容限是开发新式合金面对的严重应战。 （2）铝锂合金在铸造、轧制等技能逐步老练的基础上，先进加工制作技能不断拓展，超塑成形、旋压、辊锻焊接等新工艺不断创新，并已获得严重的运用效果，但是，因为其本身功能约束，室温成形才干仍较困难。铝锂合金在大型客机中的运用首要以冷成形为主，因而，处理和完成杂乱结构件的室温钣金成形和热处理工艺是未来我国大型客机用铝锂合金运用的关键技能和展开方向，一起在传统工艺基础上不断开发新式技能，进步成形精度、功率和质量。

Airware2198铝—锂合金是原加拿大铝业公司（2008年与力拓公司合并，组成力拓加铝公司，但仍以“加铝”名义进行经营活动）研发的一种航空航天器合金，2005年定型并在美国铝业协会（AA）注册，其注册成分（质量%）：0.08Si、0.10Fe、2.9~3.5Cu、0.50Mn、0.25~0.8Mg、0.05Cr、0.35Zn、0.10Ti、0.10~0.50Ag、0.8~1.1Li、0.04~0.18Zr，其它杂质单个0.05、总计0.15，其余为Al。     Airware2198-T8合金的性能与常规的2×××系航空航天合金相比具有如下的优势：抗腐蚀性能高40%，疲劳强度高22%，抗拉强度高44%，断裂韧性高47%，密度低3%，刚性高3%，da/dn性能大幅度改善，摩擦搅拌焊性能稍加改善，加工性能与2024型及7075型合金的相当。　　用Airware2198合金加工的半成品有薄板、厚板、型材及锻件等，美国以用Airware2198-T8合金厚3.6~6.1mm板材取代2219-T8合金板材制造Falcon9火箭的第一、二级整体燃料箱桶与圆形端盖，取得了预期的效果。 　　Airware2198-T8合金板材是加拿大铝业公司所属的法国伊苏尔（Issire）铝业公司消费的。

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。