怎么区分钛材？TA1和TA2有什么区别？

还有TC4和这些有又什么区别？

2024-11-24 21:46:32

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回答（1）：

日常钛合金的辨别主要有以下几个方法：

1、比重：钛合金的比重在4.55左右，是通常不锈钢的57%，从手感上比较容易辨别。

2、颜色：钛合金的金属本色是灰白色，色泽质感不同于不锈钢、铝合金。由于钛合金比较难于抛光、着色，所以通常钛合金产品的表面是机械抛光或磨砂，只有少数高档的钛合金产品局部抛镜面光的。而机械抛光和磨砂表面颜色是钛合金特有的灰白或深灰。

3、强度：钛合金的强度高于一般不锈钢和铝合金，可以达到不锈钢的2倍。

TA1与TA2的区别：

1、杂质含量：TA1大于TA2。

2、机械强度：TA1大于TA2。

3、硬度：TA1强于TA2。

4、塑性韧性：TA1韧性弱于TA2。

而TC4代表的是大部分低温钛合金，它的强度会随温度的降低而提高，但塑性变化却不大。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性，这使它成为低温容器，贮箱等设备的理想材料。

扩展资料：

钛合金的优点：

1、抗蚀性好。钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

2、低温性能好。钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。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。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。

3、化学活性大。钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN硬质表层；

在600℃以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1～0.15 mm，硬化程度为20%～30%。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现象。

4、导热弹性小。钛的导热系数λ=15.24W/（m.K）约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。

钛合金的弹性模量约为钢的1/2，故其刚性差、易变形，不宜制作细长杆和薄壁件，切削时加工表面的回弹量很大，约为不锈钢的2～3倍，造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。

参考资料：

钛合金----百度百科

回答（2）：

1.杂质含量：TA1、TA2、TA3依次杂质含量增高，

2.机械强度：TA1、TA2、TA3依次增强，

3.硬度：TA1、TA2、TA3依次增强，

4.塑性韧性：TA1、TA2、TA3依次下降。

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

扩展资料：

钛及其合金具有许多优异的性能，例如低密度，高熔点，高比强度，耐腐蚀，高低温性能好，无磁性，声波和振动的低阻尼特性，生物相容性好，与碳复合材料的相容性好，具有超导特性、形状记忆和吸氢特性等，而被称为“太空金属”和“海洋金属”，在航空航天、海洋开发、化工、冶金、电力、人体生物材料、体育休闲业、汽车等领域有着越来越广泛的用途。

第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75%～85%。其他许多钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。

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。

耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出现，使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

另外，20世纪70年代以来，还出现了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形状记忆合金，并在工程上获得日益广泛的应用。

世界上已研制出的钛合金有数百种，最著名的合金有20～30种，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。

据相关统计数据，2012年我国化工行业用钛量达2.5万吨，比2011年有所减少。这是自2009年以来，我国化工用钛市场首次出现负增长。近些年来，化工行业一直是钛加工材最大的用户，其用量在钛材总用量的占比一直保持在50%以上，2011年占比高达55%。

参考资料：百度百科-钛合金

回答（3）：

1.杂质含量：TA1、TA2、TA3依次杂质含量增高，

2.机械强度：TA1、TA2、TA3依次增强，

3.硬度：TA1、TA2、TA3依次增强，

4.塑性韧性：TA1、TA2、TA3依次下降。

扩展资料

钛合金按安排可分钛中参加铝和锡元素，钛中参加铝铬钼钒等合金元素和钛中参加铝和钒等元素。钛合金具有强度高而密度又小,机械功能好,韧性和抗蚀功能极好.别的:钛合金的技术功能差,切削加工艰难.在热加工中,十分简单吸收氢氧氮碳等杂质.还有抗磨性差,出产技术杂乱.以钛为基参加别的元素构成的合金。

钛的工业化出产是1948年开端的。航空工业发展的需求，使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。现在国际钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金品种近30种。运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)。

钛合金优点:

1、比强度(抗拉强度/密度)高,抗拉强度可达100～140kgf/mm2，而密度仅为钢的60%。中温强度好,运用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能坚持所请求的强度,可在450～500℃的温度下长时间工作。

2、耐蚀性好,在大气中钛外表当即构成一层均匀细密的氧化膜，有反抗多种介质腐蚀的能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性，在海水、湿氯气和氯化物溶液中的耐蚀功能更为优良。但在还原性介质，如盐酸等溶液中，钛的耐蚀功能较差。

3、低温功能好,空隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能坚持一定的塑性。

4、弹性模量低,热导率小，无铁磁性。

钛及其合金已成为一种耐蚀构造材料。此外还用于出产贮氢材料和形状回忆合金等。在航空、航天、舰船、军工、冶金、化工、机械、电力、海水淡化、交通运输、轻工、环境保护、医疗器械等范畴，有着广泛的使用，并发明了无穷的经济效益和社会效益，在国民经济发展中有其重要的地位。

缺点：

1、在高温与其它材料的化学反应性差。

2、钛合金的价格十分昂贵。因此它们刚开始大多用在飞机结构、航空器，以及用在石油和化学工业等高科技工业。多属于高价位的产品，这是钛合金无法发扬光大的最大的致命伤。

参考资料来源：百度百科-钛合金

回答（4）：

（1）钛在空气和氧化性，中性水溶液介质中，其表面很易产生致密的氧化钛钝化膜，使钛的电极电位显著正移，大大提高了热力学稳定性。以钝性系数来表示金属钝化后化学稳定性提高的程度，铁为0.18，镍为0.37，钼为0.49，铬为0.74，铝为0.82，而钛则为2.44。钛在许多介质中具有比不锈钢、铝等好得多的耐蚀性。（移动式容器还利用了钛比重轻、比强度高的特性）
（2）钛不存在像铁素体钢那样的低温脆性问题，钛可以用做温度低至-269度的低温容器,但由于奥氏体不锈钢,铝,铜,等也可以用做低温容器,且比钛便宜,因此钛实际上很少用于低温固定式容器,在航空、航天中钛用做移动式低温容器，重要是利用了钛的高比强度、重轻量的特点。
（3）在海水、盐水等含氯介质中，碳素钢，低合金钢，一般不锈钢，铝耐蚀性均不好，而钛具有独特优异的耐蚀性，约有50%的钛容器用于抗含氯介质的腐蚀。
（4）由于钛的耐蚀性是由于表面氧化膜所致，因此一般的工业纯钛和钛合金在高温盐酸等强还原性介质中不耐蚀。Ti-32Mo可耐盐酸腐蚀，但其塑性和工艺性能差，尚未列入压力加工钛材标准，也未列入本标准中作为容器用钛。
（5）钛在一定条件下的发烟硝酸、干氯气、甲醇、三氯乙烯、液态四氧化二氮，熔融金属盐，四氯化碳等介质可能产生燃烧、爆炸或应力腐蚀，使钛容器产生恶性事故，钛容器对这些介质应回避或慎用。
（6）在温度超过500度的纯氧或温度超过1200度的空气中，钛会燃烧，因此钛容器不得在接触空气和氧的情况下接触明火，以避免钛容器燃烧。
（7）钛材和钛容器一般不要求考核冲击韧性。
（8）钛的用途主要有两类。一为航空中用于超音速飞机等。主要用其高的比强度。主要牌号为Ti-6Al-4V ，另一为用于民用工业，主要用其优异的耐蚀性，主要牌号为工业纯钛。我国90%以上的钛用于民用工业，民用工业用钛中约有3/4用于容器（包括换热器）因此我国容器用钛在钛工业中占举足轻重的位置。
容器用钛的确定
1 、容器用钛和钢一样，必须满足容器制造和使用的基本要求，即制造中便于条形和焊接，使用时能安全承载。因而要求容器用钛有适当的强度、良好的塑性和焊接性能。
容器的承载能力不仅与钛材强度有关，还与设计中根据材料强度所计算出来的构件尺寸有关，因而材料强度高低只影响构件的尺寸大小。一般并不影响到材料是否能用。
2、钛比钢的价格贵得多，也比铝、铜等贵多，采用昂贵的钛制造容器在于钛有下述其他金属不可替代的特征。
（1）钛的比强度很高，宇航容器常利用此特性，但宇航容器不属于本标准的范围。地面固定式容器并不特别追求容器的重量轻。
（2）钛有良好的低温塑料及其韧性，宜用于低温容器，但由于铝、铜、奥氏体不锈钢等也均可用于低温容器，因而实际上昂贵的钛很少用于低温容器。
（3）钛用于容器主要利用钛具有优于上述其他金属的优异的耐腐蚀性
（4）钛的热导率约为碳钢的1/5，与奥氏体不锈钢接近，由于钛的强度较高，管壳式换热器的换热管的壁厚可较薄。
（5）本标准中规定的容器用钛材料只限于我国现行钛材国家标准中的牌号、状态和能保证力学性能的尺寸范围。
如我国钛板标准GB/T3621中保证力学性能的厚度仅为10mm(TA2为25mm),而在国外钛板标准中与我国容器用钛牌号相当的钛牌号保证力学性能的厚度均较厚,美国为25mm,日本为15mm,德国为35mm,俄罗斯为150mm.实际上我国钛板标准中可供应的钛板厚度可达60mm.只要供货时能保证力学性能,在容器上也是可以应用的,力学性能的合格指标可以协商确定.如果所保证的强度比标准中10mm以下厚度的强度保证值稍低,可以另行计算其许用应力值.据了解,我国宝鸡有色金属加工厂对不超过25mm厚的钛板以可按GB/T3621中厚度不超过10mm的钛板保证力学性能.
（6）我国钛材与国外相应牌号在化学成分与力学性能方面并不完全相同,但有较好的对应关系.采用国外钛材代替国内相应牌号的钛材是允许的,也很方便.这时除应符合<<压力容器安全技术监察规程>>中第22条的要求外,当国外钛材与国内钛材的强度稍有差别时,其许用应力值也应作相应的调整.
当由于特殊情况的需要,要采用本标准规定的容器用钛牌号和状态以外的钛材及新研制的钛材制造容器时,除应按<<压力容器安全技术监察规程>>中第23条的规定外,还应至少同时符合下列条件:
1 化学成分符合相应钛材标准的要求;
2 室温抗拉强度、规定残余伸长应力、伸长率的下线值均为保证值;
3 一般要求室温下变形钛材的伸长率不低于18%,只有在确知钛材只用于不变形或变形量较小的容器构件,且经制造部门认可可以顺利成形时才可应用伸长率较低的钛材,此时伸长率也不应低于15%.
4 该钛材具有在该容器设计温度下的抗拉强度和规定残余伸长应力的下线保证值数据.
（7）本标准中所列变形钛的6个牌号在国内已有一定的应用基础.
1993年前,钛材标准中有的容器用钛只有TA1、TA2、TA3三个牌号,基本上以TA2作为基本牌号,要求塑性和耐蚀性高些时采用TA1,不变行的构件可采用TA3.虽然TA0、TA9和TA10在1993年以后才正式列入标准,但与TA0相当的美国牌号Gradel国内已有采用,TA9和TA10也早以Ti-0.2Pd和Ti-0.3Mo-0.8Ni的非正式牌号在容器中多有采用.铸钛的两个牌号自1986年即以列入国家标准,得到广泛应用.
因此本标准所确定的容器用钛在钛材生产供应、容器制造和应用方面都已积累了较多的经验,具备了较坚实的基础.
（8）除GB/T3620中的6个牌号外,另外按GB/T14845-1993列出了板式换热器用钛板TA1-A,具有良好的深冲性能
容器用钛的订购技术要求
（1）容器用钛以现行钛材标准为基础,因而订购首先应满足钛材标准中的技术要求.
由于这些钛材标准并非压力容器专用材料标准,而是通用材料标准,,因而仅有钛材标准中的技术要求尚不能满足容器用钛的技术要求,必须提出补充技术要求.属于容器用钛的共性补充技术要求由本标准中提出;属于具体容器对所用钛材的特殊补充技术要求则由容器设计图样和技术文件中提出.容器用钛的订购技术要求应为这三部分的总和
（2）容器用变形钛均要求退火状态供货.
在现行钛材产品标准中,只有管和换热管标准中规定以退火状态供货，板、棒、锻件标准中的供货状态则由购方选择，如购货合同中未注明要求退火状态供货，则供方一般均为热作或冷作态供货。
棒材和锻件标准中均规定：力学性能在经热处理后的试样坯上测试，即试样的力学性能合格，并不说明所供钛材也是退火状态，也不说明所供钛材已达到质保书中所列合格的力学性能。应要求所供钛材与力学性能试样为同样的退火状态，即试样坯应当从退火状态的钛材或其延伸部位截取。
（3）容器用钛应确保室温抗拉强度σb和规定残余伸长应力σ.r02为必保技术要求。
在有的钛材标准中σ.r02未做明确要求，有的仅作为附加要求，有的仅在需方要求时方予测试（仅为提供实测数据，并未保证）这些均不能符合容器用钛的要求，订购合同中应明确作为必保要求。如钛材标准中未列出合格指标，可按本标准的表4-1至4-5中所列的合格指示，也可以协商另行确定合格指标，但此时最大许用拉伸应力值也需另行确定。
（4）在钛材产品标准中，只有换热管和锻件标准中已将无损检测列为必保技术要求。用户如无特殊要求，可按照其无损检测的要求。钛板标准中未提到无损检测要求。CD1308—87中提出了要求钛板进行超声检测的五种情况。
1、设计温度底于-60
2、设计压力超过6
3、用做多层受压设备的内筒；
4、用作萨那类压力容器和换热器的衬里；
5、钛板厚度大于20mm
（5）考虑到GB150对钢板确定是否无损检测也主要是由钢板厚度来区分,板材厚度厚了容易产生缺陷,厚板一般也主要用于承载较大的场合,有时订货时尚不能完全弄清每一张钛板究竟用于何种应用条件,因此本标准只规定厚度超过20mm的钛板应进行超声波检测,对于何种应用条件下应进行无损检测不作统一规定,必要时可由设计图样和技术文件中补充提出.
另外,GB/T5193超声波检测方法标准只适用于厚度超过13mm的工件,不适用于薄板的探伤.兰姆波超声波探伤方法可以适用于0.5mm—13mm厚度的钛板,但兰姆波超声波探伤方法尚未列为正规标准,因而现在对于衬里用薄钛板也没有合适的检测方法. 不宜普遍规定进行检测.一般用的钛管标准中未列无损检测要求,本标准规定设计压力超过10MPa时,应进行超声波或涡流检测.钛棒标准中仅将超声波无损检测作为附加技术要求,本标准不作统一规定,,由设计根据具体情况确定.
（6）钛管和钛热管标准中均规定了管的制造方法分为轧(拔)、焊接及焊接－轧制三种，订货时应在合同中注明是哪一种，因为这些管子的检验技术要求不同，应用性能（如许用应力）也不同。
这五种情况。前四种为钛材的应用条件。只有后一种属于钛板本身的参数。