1. 金屬鈦(Ti)在鋼材中起什麼作用
鈦是鋼中強
脫氧劑
。它能使鋼的內部組織緻密,細化晶粒力;降低時效敏感性和冷脆性。改善
焊接性能
。在鉻18鎳9
奧氏體不銹鋼
中加入適當的鈦,可避免
晶間腐蝕
。
2. 鈦有什麼作用
鈦的用途有:
一、鈦合金有好的耐熱強度、低溫韌性和斷裂韌性,故多用作飛機回發動機零件和火箭、導彈答結構件。鈦合金還可作燃料和氧化劑的儲箱以及高壓容器。已有用鈦合金製造自動步槍,迫擊炮座板及無後座力炮的發射管。
二、在石油工業上主要作各種容器、反應器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。
三、鈦可用作電極和發電站的冷凝器以及環境污染控制裝置。
四、鈦鎳形狀記憶合金在儀器儀表上已廣泛應用。
五、在醫療中,鈦可作人造骨頭和各種器具。
六、鈦還是煉鋼的脫氧劑和不銹鋼以及合金鋼的組元。
七、鈦白粉是顏料和油漆的良好原料。
八、碳化鈦,氫化鈦是新型硬質合金材料。
九、氮化鈦顏色近於黃金,在裝飾方面應用廣泛。
鈦是一種化學元素,化學符號Ti,原子序數22,是一種銀白色的過渡金屬,其特徵為重量輕、強度高、具金屬光澤,亦有良好的抗腐蝕能力(包括海水、王水及氯氣)。
由於其穩定的化學性質,良好的耐高溫、耐低溫、抗強酸、抗強鹼,以及高強度、低密度,被美譽為「太空金屬」。鈦於1791年由格雷戈爾(William Gregor)於英國康沃爾郡發現,並由克拉普羅特用希臘神話的泰坦為其命名。
3. 鈦合金有什麼好處
鈦合金特點:
強度高:鈦合金的密度一般在4.51g/cm3左右,僅為鋼的60%,純鈦的強度才接近普通鋼的強度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
熱強度高:使用溫度比鋁合金高幾網路,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450~500℃的溫度下長期工作。鈦合金在150℃~500℃范圍內仍有很高的比強度,而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃,鋁合金則在200℃以下。
抗蝕性好:鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優於不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強;對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
低溫性能好:鈦合金在低溫和超低溫下,仍能保持其力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此,鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。
化學活性大:鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時,會在鈦合金中形成硬質TiC;溫度較高時,與N作用也會形成TiN 鈦合金製品硬質表層;在600℃以上時,鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層;氫含量上升,也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1~0.15 mm,硬化程度為20%~30%。鈦的化學親和性也大,易與摩擦表面產生粘附現象。
4. 金屬鈦的用途是什麼
鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金具有密度低、比強內度高、耐蝕性好容、導熱率低、無毒無磁、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性強等特性,廣泛應用於航空、航天、化工、石油、電力、醫療、建築、體育用品等領域。世界上許多國家都已經認識到鈦合金材料的重要性,相繼對其進行研究開發,並得到了實際應用。
中國已成為全球最大的鈦金屬生產國和消費國之一,不過大部分生產一直局限於等級較低的鈦,用於自行車架、高爾夫球桿或化工行業使用的防腐管材。 但是近年來航空航天用鈦量在亞洲地區出現明顯增長,可見,鈦市場的前景比較光明。
5. 金屬鈦有哪些用途
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關,最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%,但其強度低、塑性高。99.5%工業純鈦的性能為:密度ρ=4.5g/cm3,熔點為1725℃,導熱系數λ=15.24W/(m.K),抗拉強度σb=539MPa,伸長率δ=25%,斷面收縮率ψ=25%,彈性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
(1)比強度
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右,僅為鋼的60%,純鈦的強度才接近普通鋼的強度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料,見表7-1,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
(2)熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾網路,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450~500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃~500℃范圍內仍有很高的比強度,而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃,鋁合金則在200℃以下。
(3)抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優於不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強;對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
(4)低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下,仍能保持其力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此,鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。
(5)化學活性大
鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時,會在鈦合金中形成硬質TiC;溫度較高時,與N作用也會形成TiN硬質表層;在600℃以上時,鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層;氫含量上升,也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1~0.15 mm,硬化程度為20%~30%。鈦的化學親和性也大,易與摩擦表面產生粘附現象。
(6)導熱系數小、彈性模量小
鈦的導熱系數λ=15.24W/(m.K)約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜製作細長桿和薄壁件,切削時加工表面的回彈量很大,約為不銹鋼的2~3倍,造成刀具後刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。
6. 金屬鈦對身體有什麼作用
供你參考一下吧!
鈦(Ti)---銀灰色金屬,比重4.5,熔點1668°C。 鈦是一種很特別的金屬,質地非常輕盈,卻又十分堅韌和耐腐蝕,它不會像銀會變黑,在常溫下終身保持本身的色調。鈦的熔點與鉑金相差不多,因此常用於航天。軍工精密部件。加上電流和化學處理後,會產生不同的顏色。
由於鈦的以上特性,它特有的銀灰色調不論是高拋光、絲光、亞光都有很好的表現,是除貴金屬鉑,金以外最合適的首飾金屬,在國外現代首飾設計中經常使用,是國際上流行的首飾用材。至於款型設計上,極簡干凈的切割,高度的設計性與低調的前衛風格,備受年輕白領的推崇。但由於鈦的加工技術要求很高,用普通設備很難澆鑄成型,用普通工具又很難將它焊接起來,所以很難形成生產規模。因此,在國內首飾市場很難見到它的蹤影,市場上俗稱鈦金。
鈦如同它的名字一樣是一種具有英雄氣概的金屬,銀亮,輕盈,堅牢。在化學上,大名鼎鼎的強腐蝕劑「王水」能夠吞噬白銀、黃金,以至把號稱「不銹」的不銹鋼侵蝕,變得銹跡斑駁,面目全非。然而,「王水」對鈦卻無可奈何。在「王水」中浸泡了幾年的鈦,依舊鋥亮,光彩照人!有優異的抗酸鹼腐蝕性;若把鈦加到不銹鋼中,只加百分之一左右,就大大提高抗銹本領。常溫時鈦在空氣中穩定;因為鈦具有密度小、耐高溫、耐腐蝕等優良的特性,鈦合金強度高,它密度小,強度大,密度是鋼鐵的一半而強度和鋼鐵差不多;鈦既耐高溫,又耐低溫。在-253℃~500℃這樣寬的溫度范圍內都能保持高強度。這些優點正是太空金屬所必備的。鈦的合金是製做火箭發動機的殼體及人造衛星、宇宙飛船的好材料。鈦有「太空金屬」之稱。由於鈦有這些優點,所以50年代以來,一躍成為突出的稀有金屬。
鈦是一種純性金屬,正因為鈦金屬的「純」,故物質和它接觸的時候,不會產生化學反應。也就是說,因為鈦的耐腐蝕性、穩定性高,使它在和人長期接觸以後也不影響其本質,所以不會造成人的過敏,它是唯一對人類植物神經和味覺沒有任何影響的金屬。鈦又被人們稱為「親生物金屬」。鈦在醫學上有著獨特的用途。在骨頭損傷處,用鈦片和鈦螺絲釘固定好,過幾個月,骨頭就會長在鈦片上和螺絲釘的螺紋里。新的肌肉就包在鈦片上,這種「鈦骨」就如真的骨頭一樣,甚至可以用鈦制人造骨頭來代替人骨治療骨折。
現在,對鈦的廣泛使用最大障礙是鈦很難冶煉。因為鈦的熔點很高,冶煉鈦就要在更高的溫度下進行,而在高溫下鈦的化學性質又變得很活潑,因此冶煉要在惰性氣體保護下進行,還要不使用含氧材料,這就對冶煉設備、工藝提出了很高的要求。目前冶煉的鈦70%左右用在製造飛機、導彈、宇宙飛船、人造衛星等方面。目前人類對鈦的應用僅僅是一個良好的開端,金屬鈦的前程無量,所以鈦被授予「21世紀金屬」的稱號。鈦的優良性能促使人類迫切需要它們。然而,生產成本之高,使應用受到限制。
金屬鈦有一個很有趣的特性是其他金屬所不具備的,它的表面可以有很多種顏色變化,只要把金屬鈦放在電解液中通上一定的電流,通過一段時間,其表面就會被電轉化上一層氧化膜,而氧化膜的厚薄可決定顏色的變化(這是由光的折射原理造成的),這不需要外加元素,下邊是鈦理論上可致色光譜。致色氧化膜比鈦金屬更加堅硬,而且不會如塗料、染料那樣退色,比電鍍有更高的硬度和更強的結合力。金屬鈦多種顏色變化給鈦首飾設計帶來另類風格,使首飾有了極大的色彩變化空間。首飾設計師可以以首飾為畫布,以鈦特有多變色彩為調色板,可以設計出炫麗多彩極有個性的時尚首飾。鈦晶也是發晶族群之一,特徵是含針狀鈦金屬之礦物質內含物,目前產地巴西北部的巴依亞州由於產量稀少,已停產惜售,是現今最珍貴的水晶類寶石。
7. 鈦金屬的作用是什麼
鈦是一種過渡金屬,在過去一段時間內人們一直認為它是一種稀有金屬。從20世紀40年代以後,鈦及其化合物被廣泛應用於飛機、火箭、導彈、人造衛星、宇宙飛船、艦艇、軍工、醫療以及石油化工等領域;因為鈦具有熔點高、硬度大、可塑性強、密度小、耐腐蝕等優點;鈦外觀似鋼,具有銀灰光譯。鈦的強度大,鈦合金抗拉強度達180kg/mm3。鈦的特性是密度小(4.51g/cm3),硬度大,熔點高(1675℃),高純度鈦具有良好的可塑性,但當有雜質存在時變得脆而硬。在室溫時鈦不與氯氣、稀硫酸、稀鹽酸和硝酸作用,但能被氫氟酸、磷酸、熔融鹼侵蝕。鈦很容易溶解於H2SO4中,鈦最突出的性能是對海水的抗腐蝕性很強.鈦在地殼中約占總重量的0.42%,在金屬世界裡排行第七,含鈦的礦物多達70多種.目前鈦的用途發展很快,已被廣泛應用於飛機、火箭、導彈、人造衛星、宇宙飛船、艦艇、軍工、輕工、化工、紡織、醫療以及石油化工等領域。 極細的鈦粉,是火箭的好燃料;鈦的抗腐蝕能力,比常用的不銹鋼強15倍,使用壽命比不銹鋼長10倍以上。鈦在外科醫療手術上的應用,也非常引人入勝。目前,外科接骨是用不銹鋼,使用不銹鋼有一個缺點,就是接骨癒合之後,要把不銹鋼片再取出來,這是件十分痛苦的事。不然,不銹鋼會因生銹而對人體產生危害。如果改用鈦制的「人造骨胳」將使骨科技術完全改觀。在頭損壞的地方,用鈦片與鈦螺絲釘,過了幾個月,骨頭就會重新生長在鈦片的小孔與螺絲里,新的肌肉纖維就包在鈦的薄片上,鈦骨骼宛如真正的骨骼一樣和血肉相聯,起到支撐和加固作用,所以,鈦被人們贊譽為「親生物金屬」。現在它已開始應用於膝關節、肩關節、肋關節、頭蓋骨、主動心瓣、骨骼固定夾等方面。 在煉鋼工業中,少量鈦是良好的脫氧、除氮及除硫劑。 二氧比鈦是一種寶貴的白色顏料,叫鈦白。鈦白兼有鉛白的掩蓋性能和鋅白的持久性能,它是世界上最白的物質之一,而且鈦白無毒。現在每年用做顏料的二氧化鈦有幾十萬噸。 由於二氧化鈦具有高熔點的性質,常被用來製造耐火玻璃、釉料、琺琅、陶土、耐高溫的實驗器皿等。 四氯化鈦在濕空氣中會冒出大量白煙。由於它具有這種特性,在軍事上常用它作為人造煙霧劑。特別是在海洋上,水汽多,一放四氯化鈦,濃煙就象一道白色的長城,擋住了敵人的視線。 鈦酸鋇晶體被廣泛應用於超聲波儀器和水底探測器中。這是因為具有受壓斬改變形狀時,會產生電流;一旦通電又會改變形狀。把鈦酸鋇放在超聲波中,它受壓便會產生電流,由它所產生的電流的大小可以測知超聲波的強弱;相反,用高頻電流通過它,則可以產生超聲波。 在用金色裝飾工藝品和日用品中,由於它們的硬度低、容易刺破和磨損,不能耐久。當在這些物質的表面鍍一層氮化鈦時,外觀幾乎和黃金的鍍層一模一樣,而比黃金以及硬質合金更耐磨,這種鍍層被譽為具有「永不磨損性」。 有機鈦聚合物,可用作表面活性劑、分散劑、抗水劑或防銹劑。 目前人類使用的四個系列的貯氫金屬中,鈦系是其中一種,也是比較便宜的一種,但目前人類還沒有找到更理想的「貯氫金屬」,一旦這個問題解決了,人們就可以用氫做燃料。 「鈦飛機」可以減輕機體重量5噸,多載乘客100多名。在新型噴氣發動機中,鈦合金已佔整個發動機重量的18~25%;在最新出現的超音速飛機上,鈦的使用量幾乎佔到整個機體結構總重量的95%,所以,如果沒有鈦合金就很難發展目前的超音速飛機。 用鈦製造的潛艇,不僅比鋼制潛艇經久耐用,而且可以潛入更大的深度,鈦潛艇可以下潛到4500米以下,這是鋼制潛艇無法逾越的界限。用鈦製造軍艦、輪船,不用塗漆,在海水中航行幾年也不會生銹。由於鈦不是鐵磁體物質,不會被磁水雷發現,這點在軍事上特別重要,如果沒有鈦煉成的耐熱鋼,目前使用的常規武器步槍和機槍的壽命也只能是最初的4.5秒。 利用鈦和鋯對空氣的強大吸收力,可以除去空氣,造成真空。用鈦鋯合金製成的真空泵,可以把空氣抽到只剩下十億分之一。 鈦鈮合金是理想的超導材料。清華大學利用光學干涉原理和離子氮化鈦處理製成了畫面清晰、層次分明的山川水墨畫。 在目前使用的最常見的兩種不銹鋼中,鉻鎳鈦18-8-1型(含鉻18%、鎳8%、鈦1%)是工業上最常用的。 碳化鈦(TiC)頗象碳化鐵,具有金屬光澤。可它比碳化鐵具有更高的熔點和更高的硬度。所以,它有著實際應用價值。 用鈦制器皿保存的食物,色、香、味經久不衰;鈦制炊具既輕巧,又不會生銹,最合科學衛生。 用鈦合金製成的高壓容器,能夠耐受2500個大氣壓的高壓。 鈦和鎳組成的合金,被成為「記憶合金」。這種合金製成預先確定的形狀,再經定型處理後,若受外力變形,只要稍微加熱便可恢復原來的面貌。這種合金目前已在不少領域得到應用。如美國阿波羅號飛船上用的天線,就是這種記憶合金;上海第一醫學院附屬第九人民醫院已將這種記憶合金用於婦女絕育手術中;另外還可用於儀表、電子裝置等領域。 現在,對鈦的廣泛使用最大障礙是鈦很難冶煉。因為鈦的熔點很高,冶煉鈦就要在更高的溫度下進行,而在高溫下鈦的化學性質又變得很活潑,因此冶煉要在惰性氣體保護下進行,還要不使用含氧材料,這就對冶煉設備、工藝提出了很高的要求。目前冶煉的鈦70%左右用在製造飛機、導彈、宇宙飛船、人造衛星等方面。 金屬鈦的前程無量,所以鈦被授予「21世紀金屬」的稱號。
記得採納啊
8. 鈦金屬(Ti)在不銹鋼中起什麼作用
鉻-鎳奧氏體不銹鋼在450~800℃溫度區加熱,常發生沿晶界的腐蝕破壞,稱為晶間腐蝕。一般認為,晶間腐蝕是碳從飽和的奧氏體以Cr23C6形態析出。造成晶界處奧氏體貧鉻所致。防止晶界貧鉻是防止晶間腐蝕的有效方法。如將各種元素按與碳的親和力大小排列,順序為:Ti、Zr、V、Nb、W、Mo、Cr、Mn。鈦和鈮與碳的親和力都比鉻大,把它們加入鋼中後,碳優先與它們結合生成碳化鈦(TiC)和碳化鈮(NbC),這樣就避免了析出碳化鉻而造成晶界貧鉻,從而有效防止晶間腐蝕。
另外,鈦和鈮與氮可結合生成氮化鈦和氮化鈮,鈦與氧可結合生成二氧化鈦,奧氏體中還能溶解一部分鈮(約0.1%)。考慮這些因素,實際生產中為防止晶間腐蝕,鈦和鈮加入量一般按下式計算:
Ti=C×5~0.8%
Nb≥10×C%
含鈦和鈮的鋼固溶處理後得到單相奧氏體組織,這種組織處於不穩定狀態,當溫度升高到450℃以上時,固溶體中的碳逐步以碳化物形態析出,650℃是Cr23C6形成溫度,900℃是TiC形成溫度,920℃是NbC形成溫度。要防止晶間腐蝕就要減少Cr23C6含量,使碳化物全部以TiC和NbC形態存在。由於鈦和鈮的碳化物比鉻的碳化物穩定,鋼加熱到700℃以上時,鉻的碳化物就開始向鈦和鈮的碳化物轉化。穩定化處理是將鋼加熱到850~930℃之間,保溫1h,此時鉻的碳化物全部分解,形成穩定的TiC和NbC,鋼的抗晶間腐蝕性能得到改善。
不銹鋼中加入鈦和鈮,在一定條件下彌散析出Fe2Ti和Fe3Nb2金屬間化合物,鋼的高溫強度有所提高。由於鈮的價格昂貴(是鈦的70倍),廣泛採用的是加鈦不銹鋼。含鈦鋼存在一些缺點,如:TiO2和TiN以夾雜物存在,含量高且分布不均,降低鋼的純凈度;鑄錠表面質量差,增加工序修磨量,極易造成大批廢品;成品拋光性能不好,很難得到高精度表面等。