1TA2的性能
工业纯钛按其杂质含量的不同,分为TA1、TA2和TA3三个牌号。这三种工业纯钛的间隙杂质元素是逐渐增加的,故其机械强度和硬度也随之逐级增加,但塑性、韧性相应下降。
工业上常用的工业纯钛是TA2,因其耐蚀性能和综合力学性能适中。对耐磨和强度要求较高时可采用TA3。对要求较好的成型性能时可用TA1。
国标中的TA1,TA2和TA3对应这UNS中Gr0,Gr1和Gr2。
TA1、TA2在铁量ω为0.095%、氧含量ω为0.08%、氢含量ω为0. 0009%、氮含量ω为0.0062%时,具有很好的低温韧性和高的低温强度,可用作-253℃以下的低温结构材料。
2TA2化学成分
TA2含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.25。
3牌号
工业纯钛的典型牌号有:美国ASTM的Gr-1、Gr-2、Gr-3、Gr-4;日本JIS的classl、2、3;英国IMI的115、125、130、155、160;德国DIN的3.7025、3.7035、3.7055、3.7065。中国工业纯钛的材料牌号有变形工业纯钛TA1、TA2、TA3;
4加工
工业纯钛一般应经过两次真空(其中至少一次是在真空白耗电极电弧炉中)熔炼,其铸件通常是在真空壳式炉中进行生产。工业纯钛既可承受热加工,也可承受冷加工。由于钛加热时容易吸收氧、氢和氮,使塑性降低并使性能变坏,所以在加热时必须注意使炉内的气氛保持中性或微弱氧化性气氛,尽量避免采用还原性气氛,更不允许使用氢气加热。可在通常的设备上进行锻造、挤压、轧制和拉伸等加工,其热加工的温度范围为800~900℃。进行冷加工时,当冷加工率达到一定值(如30%~60%)时,应进行中间退火。
工业纯钛的切削性类似于奥氏体不锈钢,但由于钛的化学活性高、导热性差,对刀具表面有较高的粘结倾向,因此具体切削工艺与钢应有所区别。采用锋利的工gorlg刀具、大进给量、较低的切削速度和溶油性冷却液,以及刚性强的工夹具,能顺利地进行切削加工。工业纯钛适合于各种焊接,焊缝区有极好的流动性。焊接方法很多,工业上应用最广泛的是氩气保护电弧焊。
5用途
工业纯钛是按照杂质元素的含量划分等级的。它具有优良的冲压工艺性能和焊接性能,对热处理及组织类型不敏感,在令人满意的塑性条件下具有一定的强度。它的强度主要取决于间隙元素氧、氮的含量。它在海水中具有高的抗腐蚀性能,但在无机酸中较差。一般用于制造在-253~350℃温度下工作的、受力不大的各种板材零件或锻件,也可制造铆钉线材和管材。
由于工业纯钛具有较好的综合性能和优异的耐蚀性能,使它成为许多工业部分不可缺少的结构材料。而作为生物植入材料,自60年代以来,已在临床上得到广泛应用。在所有的常用植入金属材料中,钛的生物相溶性好,而且由于其密度和弹性接近人骨,又无磁性,因而在不锈钢、钴铬钼合金和钛三大金属植入物材料中,钛是最有发展前途的一种生物工程材料。钛的应用已解决了许多重大工程技术难题,促进了科技进步,带来了明显的经济效益,而钛的优异性能和巨大潜力,又展示了其应用的更广阔的前景。