鈦的力學(xué)性能 |
[ 來(lái)源: | 作者:本站 | 發(fā)布時(shí)間:2018-02-27 | 瀏覽:566次 ] |
1.純鈦的抗拉強(qiáng)度為265-353MPa,—般鈦合金為686-1176MPa,目前最高可達(dá)1764MPa。鈦合金與許多鋼的強(qiáng)度相當(dāng),但鋼的比強(qiáng)度遠(yuǎn)不如鈦合金。 2.鈦和鈦合金的壓縮強(qiáng)度不低于其抗拉強(qiáng)度。工業(yè)純鈦的壓縮屈服強(qiáng)度和拉伸屈服強(qiáng)度大致相等,而Ti-6A1-4V和Ti-5Al-2.5Sn壓縮強(qiáng)度比拉伸強(qiáng)度稍高。 3.剪切強(qiáng)度一般為抗拉強(qiáng)度的60%-70%。鈦和鈦合金薄板的承壓屈服強(qiáng)度大約是抗拉強(qiáng)度的1.2-2.0倍。 4.在正常大氣氣氛下,經(jīng)加工和退火的鈦和鈦合金的持久極限為0.5-0.65抗拉強(qiáng)度。在缺口狀態(tài)OCt=3.9)進(jìn)行1000萬(wàn)次疲勞試驗(yàn)時(shí),退火Ti-6A1-4V的持久極限為0.2倍抗拉強(qiáng)度。 5.最高純度級(jí)的加工工業(yè)純鈦的硬度通常小于120HB(布氏硬度),其他工業(yè)純的加工鈦的硬度為200-295HB。純鈦鑄件的硬度為200-220HB。鈦合金在退火狀態(tài)下的硬度值為32-38HRC(洛氏),相當(dāng)于298-349HB。鑄態(tài)的Ti-5Al-2.5Sn和Ti-6A1-4V的硬度為320HB,低間隙雜質(zhì)Ti-6A1-4V鑄件的硬度為310HB。 6.工業(yè)純鈦的拉伸彈性模量為105-109GPa大多數(shù)鈦合金在退火狀態(tài)下的拉伸彈性模量110-120GPa。時(shí)效硬化的鈦合金比在退火狀態(tài)下具有稍高的拉伸彈性模量,抗壓彈性模量等于或者大于拉伸彈性模量。鈦合金的比彈性模童與鋁合金的相等,僅次于鈹、鉬和某些高溫合金。 7.工業(yè)純鈦的扭轉(zhuǎn)或剪切模量為46GPa,鈦合金的剪切模量為43-51GPa。為提高鈦合金的強(qiáng)度,增加間隙物含童都會(huì)給合金的抗沖擊性能和斷裂韌性帶來(lái)有害影響。根據(jù)鈦合金的種類(lèi)和狀態(tài)的不同,變性工業(yè)純鈦的夏氏缺口沖擊強(qiáng)度值為15-54j/m3,鑄造狀態(tài)時(shí)約為4-10j/m3。鈦合金在退火狀態(tài)下的沖擊強(qiáng)度為13-25.8J/m3,時(shí)效狀態(tài)的稍低。 8.許多鈦合金具有很高的斷裂韌性,或者說(shuō),鈦合金抗裂紋擴(kuò)展的能力很好。退火狀態(tài)的Ti-6A1-4V就是一種韌性極好的材料,當(dāng)缺口集中系數(shù)K=25.4mm時(shí),缺口拉伸強(qiáng)度與非缺口拉伸強(qiáng)度之比大于1。 9.鈦合金在髙溫下還能保持一定的性能。一般工業(yè)鈦合金在540C溫度下能保持其性能,但僅能供短時(shí)間應(yīng)用,長(zhǎng)時(shí)間夠的溫度范圍為450-481TC。目前已研制出供600溫度下使用的鈦合金。鈦合金作為導(dǎo)彈材料可在540t溫度下長(zhǎng)期使用,還可在760X溫度下短時(shí)間使用。 10.鈦和鈦合金在低溫和超低溫下仍能保持其原有的力學(xué)性能。隨著溫度的降低,鈦和鈦合金的強(qiáng)度不斷增加,而延性逐漸變差。許多退火的鈦合金在一195.5X;溫度下還具有足夠的延性和斷裂韌性。含間隙元素特低的1'〖-5八1-2.5511可在一252.71溫度下使用。它的缺口抗拉強(qiáng)度與非缺口抗拉強(qiáng)度之比,在_25.7°C溫度下為0.95-1.15。
|