近些年來,化工行業(yè)一直是鈦加工材的用戶,其用量在鈦材總用量的占比一直保持在 50%以上,2011年占比高達(dá)55%。但隨著經(jīng)濟(jì)陷入低迷期,化工行業(yè)不但新建項(xiàng)目明顯減少,同時(shí)還將面臨產(chǎn)業(yè)結(jié) 構(gòu)調(diào)整,部分產(chǎn)品新建產(chǎn)能受到控制,落后產(chǎn)能也將逐步淘汰的境地。受此影響,其對(duì)鈦加工材用量的萎縮也變得順理成章。在此之前,便有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)化工行業(yè)用鈦量在2013~2015年間達(dá)到峰值。以當(dāng)前市場(chǎng)表現(xiàn)看來,
2012年整體經(jīng)濟(jì)的疲軟有可能使得化工用鈦的衰退期提前。鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質(zhì)異晶體:882℃以下為密排六方結(jié)構(gòu)α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素根據(jù)它們對(duì)相變溫度的影響可分幾類。
碳
與一般鈦合金相比,鈦鋁化合物為基鈉ti3al(α2)和tial(γ)金屬間化合物的優(yōu)點(diǎn)是高溫性能好(使用溫度分別為816和982℃),化能力強(qiáng),抗蠕變性能好和重量輕(密度僅為鎳基高溫合金的1/2),這些優(yōu)點(diǎn)使其成為未來航空發(fā)動(dòng)機(jī)及飛機(jī)結(jié)構(gòu)件競(jìng)爭(zhēng)力的材料[26]。
①穩(wěn)定α相,提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁,碳,氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對(duì)提高合金的常溫和高溫強(qiáng)度,降低比重,增加彈性模量有明顯效果。②穩(wěn)定β相,降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素,又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬,鈮,釩等;后者。有鉻,錳,銅,鐵,硅等。③對(duì)相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯,錫等。氧,氮,碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì)。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對(duì)鈦合金有顯著強(qiáng)化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶。
冷軋
f15戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)材料,鈦合金用量達(dá)7000kg,約占結(jié)構(gòu)重量的34%。波音757客機(jī)的結(jié)構(gòu)件,鈦合金約占5%,用量達(dá)3640kg。麥克唐納·道格拉斯(mcdonnelldounlas)公司生產(chǎn)的dc10飛機(jī),鈦合金用量達(dá)5500kg,占結(jié)構(gòu)重量的10%以上。