發(fā)布日期：2022-11-26 22:09:42
鈦合金材料的應(yīng)用取決于其性能，由于鈦合金這些優(yōu)秀的性能，鈦合金材料越來越廣泛地運用于航天航空、化工、醫(yī)療器械以及海洋工程等領(lǐng)域。
1、鈦合金材料在航空工業(yè)中的應(yīng)用
鈦的應(yīng)用起始于 20 世紀 50 年代初，最早應(yīng)用于航空工業(yè)鈦合金具有較高的比強度，鈦合金材料的強度和鋼相近但密度遠小于鋼；并且鈦耐熱性能好，鈦熔點為 1668℃，遠高于鋁和鎂，再結(jié)晶溫度也高達 600℃。由于這些特性，鈦合金適合用于制造飛機，航天飛船的部件。目前，大約一半以上的鈦材應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域，主要運用在航空發(fā)動機、機體和機載設(shè)備上。鈦的應(yīng)用始于軍用飛機，目前美國的 B-1 轟炸機中使用了約 21%的鈦合金作為結(jié)構(gòu)材料。從上世紀 60年代開始，鈦合金開始應(yīng)用于商業(yè)飛機，在世界上最成功的商用飛機波音系列飛機中，鈦材使用比例也逐漸提高，其中從波音 707 的 0.3%增加到波音 777 的 9.4%。
2、鈦合金材料在海洋工程中的應(yīng)用
鈦在船舶及海洋領(lǐng)域的諸多方面有著重要應(yīng)用，被稱為“海洋金屬”。海水有較強的腐蝕性，這就要求用于海洋中的材料具備良好的耐腐蝕性；另外應(yīng)用于海洋中的材料要長期受海水沖刷與海浪周期性沖擊，因而對材料的綜合力學(xué)性能也有較高要求。鈦的力學(xué)性能好，耐腐蝕能力極強，在海水及潮濕環(huán)境下幾乎不會被腐蝕，綜合性能遠優(yōu)于不銹鋼、鋁合金、銅等傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)材料 ，是艦船、海洋工程的理想材料。例如，TA16 和 TA17 鈦合金已經(jīng)運用于俄羅斯?jié)撏е校瑯O大地提高了潛艇的戰(zhàn)斗性能和安全可靠性。鈦在海洋開發(fā)中也顯得越來越重要，主要涉及海上采油設(shè)備、海水淡化等。在海上采油設(shè)備中，設(shè)備要經(jīng)常接觸海水、原油、氯化物、硫化物的腐蝕；還有承受工作載荷和風(fēng)浪沖擊。鈦材制作的海水海洋工程設(shè)備，雖然一次性投資大，但是維護費用低，使用時間越長經(jīng)濟效益越明顯，通常鈦制設(shè)備的設(shè)計壽命高達50年，壽命遠高于傳統(tǒng)金屬材料。
3、鈦合金材料在民用工業(yè)中的應(yīng)用
鈦合金材料在化工、冶金、電力等民用工業(yè)上也越來越受到重視。在石油加工過程中，加工設(shè)備要經(jīng)常接觸高溫、高壓、腐蝕介質(zhì)，傳統(tǒng)材料在服役期間常常會發(fā)生安全事故。為了解決這些問題，目前國內(nèi)外都逐漸開始采用鈦合金作為制作工業(yè)設(shè)備的材料。鈦制設(shè)備應(yīng)用于沿海發(fā)電站冷凝器，有效解決了不銹鋼及銅合金因腐蝕而漏氣帶來的問題；煉油廠中采用鈦制設(shè)備有效減少了因為硫化物等腐蝕而帶來的巨大的經(jīng)濟損失；此外鈦合金也越來越多地應(yīng)用于生產(chǎn)酸、堿、化肥、農(nóng)藥的生產(chǎn)中。鈦合金的廣泛應(yīng)用，在一定程度上促進了工業(yè)的發(fā)展。
4、 鈦合金材料在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用
鈦密度小、耐腐蝕性好、無毒性，是制作醫(yī)療器械的重要材料。鈦應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，主要是被用作人體植入件、手術(shù)器械。在常被制作成人體骨骼和人體關(guān)節(jié)用于人體硬組織修復(fù)的金屬材料中，鈦的彈性模量和人體最接近，大約 80-110GPa，這樣的彈性模量可以減輕金屬種植體與骨骼組織見的機械不適應(yīng)。鈦的熱導(dǎo)率低，僅為金合金的 1/17，用于制作假牙能有效保護牙髓、避免冷熱刺激作用。鈦用于手術(shù)器械的好處有減輕重量，耐腐蝕性好且無毒。