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國內(nèi)艦船用鈦合金材料的常用牌號(hào),材料特性,應(yīng)用


發(fā)布日期:2020-9-15 18:09:40

中國船用鈦合金的研究與應(yīng)用始于20世紀(jì)60年代,經(jīng)過50余年的努力,船用鈦的研究及應(yīng)用水平有了很大提高,已形成較完整的船用鈦合金系列,能滿足水面艦艇、水下潛艇和深潛器不同強(qiáng)度級(jí)別的要求。表1列出了中國發(fā)展的主要船用鈦合金牌號(hào)、性能特點(diǎn)及典型應(yīng)用情況。在我國船用鈦合金體系中, 強(qiáng)度跨度較大, 屈服強(qiáng)度320~1150MPa。一般來講, 我國按屈服強(qiáng)度等級(jí)將鈦合金劃分為低強(qiáng)鈦合金(屈服強(qiáng)度在490MPa以下) 、中強(qiáng)鈦合金(屈服強(qiáng)度為500~790MPa) 、高強(qiáng)鈦合金(屈服強(qiáng)度大于800MPa) 。低強(qiáng)和中強(qiáng)鈦合金大多是α型和近α型低合金化的鈦合金,其塑性好,易成形,焊接性能優(yōu)良。高強(qiáng)鈦合金一般為α十β型和亞穩(wěn)(近)β型鈦合金,其強(qiáng)度高,斷裂韌性好,但相對(duì)低、中強(qiáng)鈦合金而言,其塑性較低,冷加工成形與焊接工藝性能較差。目前,我國的船用鈦合金體系包括:TA 2、TA3、Ti31、ZTA5、TA 5、ZTi 60、Ti75、Ti 80、ZTC 4、TC4、TC 11、Ti 70、Ti-B19、Ti91、TA16、TA17、TA18等。

艦船鈦合金材料

表1 中國的船用鈦合金體系及應(yīng)用

分類 合金牌號(hào) Rp0.2/Mpa 材料特性 應(yīng)用
低強(qiáng)鈦合金 TA2 320 成形、焊接性能好,耐海水腐蝕 冷成形件、非耐壓鑄件及管路件
Ti31 490 成形、焊接性能好,耐海水腐蝕,耐350℃    海水,耐縫隙腐蝕 熱交換器、冷凝器、管路、閥門、    泵體
ZTA5 490 鑄造性能優(yōu)良 船舶推進(jìn)、電子及輔助系統(tǒng)的泵、    閥等
TA5A 590 耐蝕性、焊接性好 板材、鍛件,可用于船舶機(jī)械各類 部件
中強(qiáng)鈦合金 ZTi60 590 鑄造性能好,耐蝕,可焊 各種耐壓系統(tǒng)鑄件
Ti70 590 冷成形性、焊接性、耐蝕性,聲學(xué)性能好 透聲窗,聲吶導(dǎo)流罩
Ti91 600 高冷成形性,焊接性,耐蝕性,聲學(xué)性能好 透聲窗,聲吶導(dǎo)流罩
Ti75 550 焊接、成形性能好,斷裂韌性、沖擊韌性及 應(yīng)力腐蝕斷裂韌性好 通海,低壓吹陳系統(tǒng),耐高壓管 路,壓力容器,船舶結(jié)構(gòu)
ZTA7   良好的熱穩(wěn)定性,焊接性和鑄造性能好, 耐蝕、耐空泡腐蝕等 螺旋槳
高強(qiáng)鈦合金 ZTC 4 800 抗疲勞,抗裂紋擴(kuò)展,鑄造性能好 螺旋漿等高強(qiáng)鑄件
TC4 825 優(yōu)異的室溫、高溫性能,優(yōu)良的抗疲勞及 裂紋擴(kuò)展能力,耐腐蝕,焊接性能好 船舶部件,蒸汽透平機(jī)葉片,水中 兵器系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、蓄電器等
TC11 900 優(yōu)異的高溫強(qiáng)度 高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子。低壓壓氣機(jī)輪 盤及葉片
Ti-B19 1150 高強(qiáng),良好的塑性,較高的韌性、應(yīng)力腐蝕 斷裂韌性,可焊 船舶機(jī)械都件、高壓容器。彈射 裝置
Ti80 785 耐蝕,可焊 高壓容器,深器耐壓殼體、結(jié)構(gòu)件

 


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