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航空材料为什么必须要用钛合金?

2021-11-15 09:47:35

 与航空有着不解之缘。1953年,在美国道格拉斯公司生产的DC-T机发动机吊舱和防火壁上首次使用钛材,从而揭开了钛航空应用的历史。从那时以来,钛在航空上已应用了半个多世纪。钛能在航空上广泛应用是由于它有适于飞机应用的许多宝贵特性。今天我们就来讲讲航空材料为什么必须要用钛合金。

  一、钛的简介

  1948年美国杜邦公司才用镁法成吨生产海绵钛——这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始。而钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

  钛在地壳中含量较丰富,含量排第九位,远高于铜、锌、锡等常见金属。钛广泛存在于许多岩石中,特别是砂石和粘土中。

  二、钛的特性

  强度高:是铝合金的1.3倍,镁合金的1.6倍,不锈钢的3.5倍,金属材料中的冠军。

  热强度高:使用温度比铝合金高几百度,可在450~500℃的温度下长期工作。

  抗蚀性好:耐酸、耐碱、耐大气腐蚀,对点蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强。

  低温性能好:间隙元素极低的钛合金TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。

  化学活性大:高温时化学活性很高,轻易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应,生成硬化层。

  导热系数小、弹性模量小:导热系数约为镍的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。


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