叙述哈氏合金(jīn)棒加工(gōng)的(de)力學性能(néng)簡單介紹

抗拉強度是(shì)純钛265-353MPa，而普通(tōng)的(de)哈氏σ∏合金(jīn)棒則是(shì)686-1176MPa，目前最大(dà)可(&ε★kě)以達到(dào)1764MPa。在強度方面，哈氏合金( ©​jīn)棒材與許多(duō)鋼相(xiàng)同，但(dàn)遠(yΩ±£uǎn)優于強度哈氏合金(jīn)棒材，這(zhè)裡(•₹δ♠lǐ)的(de)比值是(shì)指材料的(de)強度除以它的(de)↕↑λ✔視(shì)密度，又(yòu)稱強度-重量比。其比值是(s★™hì)(N/m2)/(kg/m3)或者N™£φ.m/kg。抗拉強度與表觀密度的(de)比值稱為(wδ÷ "èi)比值強度。物(wù)質的(de)強度(拉伸)和(hé)密度的(de)比≠₽§值。

钛-钛-哈氏合金(jīn)棒材抗壓強度不(bù)低(dī πα)于其抗拉強度。工(gōng)業(yè)性¶↕$純钛的(de)壓縮屈服強度與拉伸屈服強度基本↔ 相(xiàng)同，而Ti-6Al-4V和(hé)Ti-5Al-2.5Sn§↔合金(jīn)的(de)壓縮屈服強度略高'≥©φ(gāo)于其拉伸強度。一(yī)般情況下(xià)，剪≤✔ε←切強度為(wèi)拉伸強度的(de)60%-70↓¶%，钛及哈氏合金(jīn)棒闆的(de)α$€$抗拉屈服強度為(wèi)1.2-2.0倍。

叙述哈氏合金(jīn)棒加工(gōng)的(d<γe)力學性能(néng)簡單介紹

醫(yī)學哈氏合金(jīn)棒

經過加工(gōng)、退火(huǒ)處理δ (lǐ)的(de)钛及哈氏合金(jīn)棒材在正常大(dà)氣氣氛下(x₩↑★ià)的(de)拉伸強度為(wèi)(0.5-0.6₹λ∞5)倍。通(tōng)過107次疲勞實驗(Kt=3.9)，退火(huǒ'®☆)Ti-6Al-4V的(de)抗拉強度為(wèi)0.2倍¶<≠。加工(gōng)工(gōng)業(yè)純钛，純度最高(gāo)的(d↕​✔e)硬度一(yī)般小(xiǎo)于120HB，其它純©λ钛硬度在200-295HB之間(jiān)。α&₩純钛型鑄件(jiàn)硬度在200-220HB之間(j​≥™≥iān)。退火(huǒ)時(shí)，哈氏合金(jī≥εαπn)棒的(de)硬度值為(wèi)32-3σ¶‍✘8HRC，相(xiàng)當于298-349₹÷HB。鑄造的(de)Ti-5Al-2.5Sn和(hé)Ti-6Al-δ≤4V合金(jīn)的(de)硬度為(wèi)320∏↓HB，而低(dī)間(jiān)隙雜(zá£↕)質Ti-6Al-4V鑄件(jiàn)的(de)硬度為(wèi)31 ♥0HB。

采用(yòng)105-109GPa的(de)工(gōng✘π)業(yè)純钛拉伸彈性模量為(wèi)105-109GPa，而大(dà)部"$•分(fēn)哈氏合金(jīn)棒的(de)拉伸彈性Ω∏∑模量為(wèi)110-120GPa。與退火(huǒ)狀态相(xià♠'ng)比，時(shí)效硬化(huà)的(d←‌>¥e)哈氏合金(jīn)棒的(de)拉伸彈性模量稍大(dà)，而抗壓彈性模量↑±₹ 等于或大(dà)于拉伸彈性模量。盡管钛-哈氏合金(jīn)棒材的(d‌Ω↓™e)剛度比鋁和(hé)鋁合金(jīn)大(dà)很(hěn)π∏↕多(duō)，但(dàn)隻有(yǒu)鐵(ti<♥ě)的(de)55%。在合金(jīn)棒材彈性模量方面，與鋁合金(jī≈↑↕n)相(xiàng)當，僅次于铍、钼和(hé)一(yī)些(xiē)高© (gāo)溫合金(jīn)。

試驗結果表明(míng)，工(gōng)業(y∞☆è)純钛的(de)扭轉和(hé)剪切模量分(fē→☆♦∞n)别為(wèi)46GPa和(hé)43-51。為(wèi)了(γ★←le)提高(gāo)哈氏合金(jīn)棒材的(de)強度，增​≥加間(jiān)隙元素含量，将對(duì) &₹合金(jīn)的(de)抗沖擊性能(nén™πg)和(hé)斷裂韌度産生(shēng)不(bù)利影(yǐng)響↔✔®。加工(gōng)工(gōng)業(yè)用(yòng)&♣γ純钛，其夏氏缺口沖擊強度值為(wèi)15-54J/cm2，鑄"‌©÷造态為(wèi)4-10J/cm2。在退火(huǒ)γ←狀态下(xià)，哈氏合金(jīn)棒材≈ε的(de)沖擊強度為(wèi)13~25.8J/cm2，時(s>♦hí)效狀态略低(dī)。鑄态的(de)Tφ<i-5Al-2.5Sn合金(jīn)的(de)夏氏V型缺口沖擊強度為( ∏✘πwèi)10J/cm2,20-23J/cm2為(wèi)×∏20-23J/cm2。含氧量愈低(dī)的(de)哈氏合金(↕Ω<jīn)棒材，此值愈高(gāo)。

很(hěn)多(duō)哈氏合金(jīn)棒'φ÷都(dōu)有(yǒu)較高(gāo)的(de)斷裂韌度，或≥★✘$哈氏合金(jīn)棒抗裂紋擴展的(de)≠☆λ能(néng)力。退火(huǒ)狀态的(de)Ti-6Al-4V合金(jī✔ ©n)是(shì)一(yī)種具有(yǒu)優良韌性的(de)≈π±材料。在缺口集中系數(shù)Kt=25.4m↑♠©m的(de)情況下(xià)，缺口拉伸強度與非缺口拉伸強度的(de♣Ω)比值大(dà)于1。

在較高(gāo)的(de)溫度下(xià)，∞​"↕哈氏合金(jīn)棒仍可(kě)維持。普通(tōng)工(gōng≠₽♠♥)業(yè)用(yòng)哈氏合金(jīn)棒在540℃時(shí↔®♦π)仍能(néng)保持良好(hǎo)的(♣∑>de)性能(néng)，但(dàn)隻能€✘♣(néng)作(zuò)短(duǎn)時(shí)使用(yòng)，長♣±→(cháng)期使用(yòng)時(shí)可(kě)✘&→•達450-480℃。開(kāi)發了(le)适用(yòn←<₹≈g)于600℃高(gāo)溫的(de)哈氏合金✔‍♥β(jīn)棒。作(zuò)為(wèi)導彈材料，哈 ←≥♣氏合金(jīn)棒可(kě)以在540℃的(de)高(gāoγλα )溫下(xià)長(cháng)期使用(yòng)，同時(shí)也(yě≤¥$)能(néng)在760℃下(xià)短(®£→←duǎn)期使用(yòng)。

在低(dī)溫、超低(dī)溫條件(jiàn)下(x↓≥¶ià)，哈氏合金(jīn)棒材仍然能(néng)夠保持其原有(↔σyǒu)的(de)機(jī)械性能(néng)。钛、哈氏合金(jīn)棒材≠₹δ§的(de)強度随溫度降低(dī)而增大(dà)，但(dàn)延性卻逐漸下(xα±→ià)降。很(hěn)多(duō)退火(hu§♠♥ǒ)的(de)哈氏合金(jīn)棒材在-195.5℃的(de)溫度下(xλ≤✔ià)還(hái)具有(yǒu)足部使用(yòng)¥÷​的(de)塑性和(hé)斷裂韌度。特别是(shì)在-252.7℃溫度下(xi♥γà)，間(jiān)隙元素Ti-5Al-2.5>£♦δSn合金(jīn)可(kě)以使用(yò∑☆σ→ng)。結果表明(míng)，在-25.7℃時(shí)，其缺口抗♦↓拉強度與非缺口拉伸強度的(de)比值為(wèi)0.95~1.15。

液态氧氣、液态氫及氟液是(shì)導彈和(hé)宇宙飛(∑€© fēi)船(chuán)的(de)重要(yào∞"™☆)推進劑。對(duì)于制(zhì)造低(dī)溫氣體(t↑≤ǐ)容器(qì)及低(dī)溫構件(jiàn)的(de)材料，其低(dī)溫性Ω©能(néng)至關重要(yào)。在微(•♠wēi)觀結構為(wèi)等軸隙元素(氧、氮、氫等)含量較低(dī)的(d✔α​↕e)情況下(xià)，哈氏合金(jīn)棒材的(de)塑性π$∏仍然高(gāo)于5%。在-252.7℃時(shí)，大(dà₽'≤)部分(fēn)哈氏合金(jīn)棒的(de)延性較差，而Ti-6Al-4±↕★V合金(jīn)的(de)延伸率可(kě)ε•達12%。