中(zhong)国船用(yong)钛(tai)合(he)金(jin)的(de)研究(jiu)与应用始(shi)于(yu)20世纪60年代(dai),经(jing)过50余年的(de)努(nu)力(li),船用(yong)钛的(de)研究及(ji)应用水平(ping)有(you)了(le)很(hen)大提(ti)高,已(yi)形(xing)成(cheng)较(jiao)完整的(de)船用(yong)钛合金系(xi)列,能(neng)满足水面舰(jian)艇(ting)、水(shui)下(xia)潜(qian)艇
和(he)深(shen)潜器(qi)不同强度(du)级(ji)别(bie)的要(yao)求。

表1列(lie)出(chu)了(le)中国发展(zhan)的(de)主要(yao)船用(yong)钛(tai)合金牌(pai)号(hao)、性(xing)能特点及典型应(ying)用情(qing)况(kuang)。在我国船(chuan)用钛(tai)合(he)金(jin)体系(xi)中, 强(qiang)度跨(kua)度(du)较(jiao)大, 屈服强度(du)320~1150MPa。一(yi)般来讲, 我国按(an)屈服(fu)强(qiang)度等级将(jiang)钛(tai)合(he)金划(hua)分为(wei)低强钛合(he)金(屈服强度(du)在(zai)490MPa以下(xia)) 、中(zhong)强(qiang)钛合金(jin)(屈(qu)服强(qiang)度(du)为(wei)500~790MPa) 、高(gao)强(qiang)钛(tai)合金(jin)(屈(qu)服强(qiang)度(du)大(da)于(yu)800MPa) 。低(di)强和中(zhong)强钛合金(jin)大多(duo)是α型(xing)和近(jin)α型低合(he)金化的(de)钛(tai)合(he)金(jin),其塑性好(hao),易成形(xing),焊(han)接(jie)性(xing)能(neng)优(you)良(liang)。高(gao)强钛(tai)合金一(yi)般为α十β型(xing)和亚(ya)稳(近)β型钛(tai)合金,其(qi)强(qiang)度高,断(duan)裂韧(ren)性(xing)好(hao),但(dan)相(xiang)对低(di)、中(zhong)强钛合(he)金(jin)而(er)言(yan),其塑(su)性较(jiao)低(di),冷加(jia)工(gong)成形(xing)与(yu)焊接工艺性(xing)能较差(cha)。目(mu)前,我(wo)国(guo)的船用(yong)钛(tai)合(he)金体系包(bao)括(kuo):TA2、TA3、Ti3l、ZTA5、TA5、ZTi60、Ti75、Ti80、ZTC4、TC4、TC11、Ti 70、Ti-B19、Ti91、TA16、TA17、TA18等。
表1 中国的(de)船用钛合金体系(xi)及(ji)应(ying)用
| 分类 | 合金(jin)牌号(hao) | Rp0.2/MPa | 材(cai)料特性(xing) | 应(ying)用 |
| 低强钛合金 | TA2 | 20 | 成形(xing)、焊(han)接(jie)性能好(hao),耐(nai)海水腐蚀 | 冷成形件、非耐(nai)压(ya)铸件(jian)及(ji)管(guan)路(lu)件(jian) |
| Ti31 | 490 | 成(cheng)形、焊接(jie)性(xing)能好,耐海水腐蚀,耐350℃
海(hai)水(shui),耐缝隙(xi)腐(fu)蚀(shi) | 热交换(huan)器(qi)、冷凝(ning)器、管(guan)路、阀(fa)门(men)、
泵(beng)体 |
| ZTA5 | 490 | 铸(zhu)造(zao)性能(neng)优良 | 船(chuan)舶推进(jin)、电(dian)子(zi)及(ji)辅(fu)助(zhu)系(xi)统(tong)的泵、
阀等(deng) |
| TA5A | 590 | 耐(nai)蚀(shi)性(xing)、焊(han)接(jie)性(xing)好(hao) | 板材(cai)、锻件(jian),可用(yong)于船舶机械各(ge)类(lei)
部(bu)件(jian) |
| 中强钛(tai)合(he)金 | ZTi60 | 590 | 铸(zhu)造性能好,耐蚀,可(ke)焊(han) | 各(ge)种耐(nai)压(ya)系(xi)统(tong)铸件 |
| Ti70 | 590 | 冷成形(xing)性、焊接性(xing)、耐(nai)蚀性(xing)、声学性能好 | 透声(sheng)窗(chuang)、声(sheng)呐导流(liu)罩(zhao) |
| Ti91 | 600 | 高冷(leng)成形性(xing),焊(han)接(jie)性、耐蚀性、声学性能好 | 透(tou)声窗、声呐(na)导流罩 |
| Ti75 | 550 | 焊(han)接(jie)、成(cheng)形性(xing)能好(hao),断(duan)裂韧性、冲(chong)击韧(ren)性(xing)及应力(li)腐蚀断裂(lie)韧性好(hao) | 通海(hai)、低压(ya)吹除系(xi)统,耐(nai)高(gao)压(ya)管(guan)路,压(ya)力(li)容(rong)器,船(chuan)舶(bo)结构(gou) |
| ZTA7 | | 良好的(de)热稳(wen)定性(xing),焊(han)接性(xing)和(he)铸(zhu)造性(xing)能(neng)好,
耐蚀(shi)、耐(nai)空(kong)泡腐(fu)蚀(shi)等(deng) | 螺旋桨 |
| 高强(qiang)钛合(he)金(jin) | ZTC4 | 800 | 抗(kang)疲劳,抗裂(lie)纹扩展(zhan),铸造(zao)性能(neng)好 | 螺(luo)旋(xuan)桨(jiang)等高强(qiang)铸(zhu)件 |
| TC4 | 825 | 优(you)异(yi)的室温(wen)、高温性(xing)能(neng),优(you)良的(de)抗疲劳及(ji)裂纹(wen)扩展能(neng)力,耐腐(fu)蚀(shi),焊接(jie)性能(neng)好 | 船舶部件(jian)、蒸(zheng)汽(qi)透(tou)平机叶(ye)片(pian)、水中兵(bing)器系(xi)统(tong)发动机(ji)外(wai)壳、蓄电器等 |
| TC11 | 900 | 优异的高(gao)温强度 | 高(gao)压压气(qi)机转子、低(di)压(ya)压气机(ji)轮
盘及叶(ye)片(pian) |
| Ti-B19 | 1150 | 高(gao)强,良好的塑(su)性,较高的(de)韧(ren)性(xing)、应力腐蚀断(duan)裂韧(ren)性(xing),可焊 | 船(chuan)舶(bo)机械部(bu)件、高压容(rong)器(qi)、弹射(she)装(zhuang)置(zhi) |
| Ti80 | 785 | 耐蚀(shi),可(ke)焊 | 高(gao)压容(rong)器(qi),深潜(qian)器(qi)耐压(ya)壳(ke)体、结构件 |
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