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鈦在鋼中的作用 日期:2019.12.02

一、鈦對鋼的顯微組織及熱處理的影響

① 鈦和氮、氧、碳都有極強的親和力,是一種良好的脫氧去氣劑和固定氮、碳的有效元素。

② 鈦和碳的化合物(TiC)結合力極強,穩定性高,隻有加熱到1000℃以上才會緩慢溶入鐵的固溶體中,TiC微粒有阻止鋼晶粒長大粗化的作用。

③ 鈦是強鐵素體形成元素之一,使奧氏體相區縮小。固溶態鈦提高鋼的淬透性,而以TiC微粒存在時則降低鋼的淬透性。

④ 鈦含量達一定值時,由於TiFe2的彌散析出,可產生沉澱硬化作用。

二、鈦對鋼的力學性能的影響

① 當鈦以固溶態存在於鐵素體之中時,其強化作用高於鋁、錳、鎳、鉬等,次於鈹、磷、銅、矽。

② 鈦對鋼的力學性能的影響取決於它的存在形態、Ti和C的含量比以及熱處理方法。鈦的質量分數在0.03%~0.1%之間時可使屈服強度有所提高,但當Ti和C的含量比超過4時,其強度和韌性急劇下降。

③ 鈦能提高持久強度和蠕變抗力。

④ 鈦對鋼的韌性,特別是低溫衝擊韌性有改善作用。

三、鈦對鋼的物理、化學及工藝性能的影響

① 提高鋼在高溫、高壓、氫氣中的穩定性。

② 鈦可提高不鏽耐酸鋼的耐蝕性,特別是對晶間腐蝕的抗力。

③ 低碳鋼中,當Ti和C的含量比達到4.5以上時,由於氧、氮、碳全部被固定,具有很好的耐應力腐蝕和耐堿脆性能。

④ 在鉻的質量分數為4%-6%的鋼中加入鈦,能提高鋼在高溫時的抗氧化性。

⑤ 鋼中加入鈦可促進氮化層的形成,可較迅速地獲得所需的表麵硬度。含鈦鋼被稱為“快速氮化鋼”,可用於製造高精度螺杆。

⑥ 改善低碳錳鋼和高合金不鏽鈉的焊接性

四、鈦在鋼中的應用

① 鈦的質量分數超過0.025%時可作為合金元素考慮。

② 鈦作為合金元素在普通低合金鋼、合金結構鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不鏽耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、永磁合金以及鑄鋼中有廣泛應用。

③ 鈦已經被用作各種先進材料,成為重要的戰略物資,在航天業中使用量占比過半,如航空航天器、動力機械等。

 

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