1.2.3 钛合金
关键词
- 化学亲和力：进行化学反应速度的程度概念。表示在定温定压下吉布斯( Gibbs )的自由能量变化。标准生成自由能量与温度的关系“耶林格姆”图中,可以看到钛与0、 C 、 N 反应引起的倾向,与铁相比为大。[日本金属学会编《金属物理化学》(1996)]
- 铁、钛二元合金：从状态图( J . Murray . Phase diagram of Ti Alloys . ASM ,1987)70%T合金的凝固温度约为1140~1085℃(共晶温度),比钢铁的共晶温度(1153℃)低。还有40%Ti合金的凝固温度为1380~1317℃(包晶温度)。
- 感应焊接：钢板磁界内在导电体内所产生的涡流损失或是利用磁滞损耗焊接法。在焊接钛合金时,要使用高频感应炉等。
(1)中间合金
钛是活性金属,它与氧、碳、氮、硫的化学亲和力比铁强,因此用于钢铁材料的脱氧剂及清洁作用的添加物。还被用于结晶晶粒的微细化,参与钢铁材料的各种改质工作。
含有添加物的钛材料中,海绵钛和钛铁—元系合金成为钛合金的两类。1)在这里面钛合金是铁合金之一。2)铁合金是锰、硅、铬、镍、钛等的一种或是含有大量元素一种或数种铁的合金，它作为合金钢、合金铸铁生产以及炼钢工艺作为脱氧剂、脱硫剂及脱氮剂其总称为中间合金。向铁中添加熔点高、能均匀熔解的金属不是一件容易的事。因采用中间合金则熔解速度加快并且组成均一。它与海绵钛相比,其与矿渣、耐火材料的反应,有所减轻的优点。选择添加钛材料要根据具体的使用条件和成本进行考虑。
(2)制造方法
19世纪末,生产钛合金时,钛铁矿( FeTiO ,)、金红石等氧化物系矿石利用电炉进行碳还原及铝热反应进行铝还原,杂质含量较高。1940年, W . J . Kroll 发表钛工业型生产法,随后金属钛工业得到发展。相随钛合金的生产采用金属钛和钢铁材料进行电弧熔炼,目前日本国内的生产,几乎全采用此法。
(3)成品
主要用作钢铁生产的脱氧剂、脱氮剂及合金添加剂,所用低碳钛合金的 JIS 标准(G2309:1998)如表1—4所示,日本国内主要生产含钛量为70%的钛合金,按使用粒度条件的要求进行破碎,除上述用途而外,还可以制成焊接用(含 Ti 量约40%)的成品。