鈦合金
壹種以鈦為基礎並添加其他元素的合金。鈦的工業化生產始於1948。隨著航空工業的發展，鈦工業以年均8%左右的速度發展。目前，世界上鈦合金加工材料年產量已達4萬多噸，鈦合金品牌近30種。應用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V (TC4)、Ti-5Al-2.5Sn (Ta7)和工業純鈦(TA1、TA2和TA3)。
鈦合金主要用於制造飛機發動機的壓氣機部件，其次是火箭、導彈、高速飛機的結構件。60年代中期，鈦及其合金已用於壹般工業，如電解工業的電極、電站的冷凝器、煉油和海水淡化的加熱器、環境汙染控制裝置等。鈦及其合金已經成為壹種耐腐蝕的結構材料。此外，還用於生產儲氫材料和形狀記憶合金。
中國在1956開始研究鈦及鈦合金；20世紀60年代中期，鈦的工業化生產開始，TB2合金得到發展。
特性與其他金屬材料相比，鈦合金具有以下優點:①比強度(抗拉強度/密度)高(見圖)，抗拉強度可達100 ~ 140 kgf/mm2，密度僅為鋼的60%。(2)中溫強度好，使用溫度比鋁合金高幾百度，在中溫下仍能保持所需的強度，可在450 ~ 500℃的溫度下長期工作。(3)耐腐蝕性好，大氣中鈦表面立即形成均勻致密的氧化膜，具有抵抗各種介質腐蝕的能力。壹般來說，鈦在氧化性和中性介質中，特別是在海水、濕氯氣和氯化物溶液中具有良好的耐腐蝕性。然而，在還原性介質中，如鹽酸，鈦的耐腐蝕性較差。(4)低溫性能好、間隙元素極低的鈦合金，如TA7，在-253℃仍能保持壹定的塑性。⑤彈性模量低，熱導率低，無鐵磁性。
合金元素鈦有兩種類質同象晶體:882℃以下為密六方結構的α鈦和882℃以上為體心立方結構的β鈦。根據其對相變溫度的影響，合金元素可分為三類:①穩定α相、提高相變溫度的元素為α穩定元素，包括鋁、碳、氧、氮。其中，鋁是鈦合金的主要合金元素，對提高合金的室溫和高溫強度，降低比重，提高彈性模量有明顯的作用。②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素，可分為類質同象和* * *析出型。前者包括鉬、鈮、釩等。後者包括鉻、錳、銅、鐵和矽。③對相變溫度影響不大的元素是中性元素，如鋯、錫等。
氧、氮、碳和氫是鈦合金中的主要雜質。氧和氮在α相中有很大的溶解度，對鈦合金有明顯的強化作用，但降低了塑性。壹般來說，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相中的溶解度很小，溶解在鈦合金中的氫過多會產生氫化物，使合金變脆。鈦合金中的氫含量壹般控制在0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以通過真空退火去除。
鈦合金按相組成可分為α合金、(α+β)合金和β合金三種，我國分別以TA、TC、TB為代表。
① α合金含有壹定量的穩定α相的元素，在平衡狀態下主要由α相組成。α合金比重小，熱強度好，焊接性好，耐腐蝕性能優異，但缺點是室溫強度低，所以通常用作耐熱耐腐蝕材料。α合金通常可分為全α合金(TA7)、近α合金(Ti-8Al-1Mo-1V)和含有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。(2) (α+β)合金含有壹定量的穩定α相和β相的元素，合金的顯微組織為α相和β相平衡。(α+β)合金強度適中，可通過熱處理強化，但焊接性較差。(α+β)合金應用廣泛，其中Ti-6Al-4V合金的產量占全部鈦材的壹半以上。
(3) β合金中含有大量穩定β相的元素，能在高溫至室溫下保持所有β相。β合金通常可分為可熱處理的β合金(亞穩β合金和近亞穩β合金)和熱穩定β合金。可熱處理β合金在淬火狀態下具有優異的塑性，經時效處理後抗拉強度可達130 ~ 140 kgf/mm2。β合金通常用作高強度和高韌性的材料。缺點是比重大，成本高，焊接性能差，切割困難。
鈦合金可分為耐熱合金、高強度合金、耐腐蝕合金(鈦鉬、鈦鈀合金等。)、低溫合金和特殊功能合金(鈦鐵儲氫材料和鈦鎳記憶合金)。典型合金的成分和性能如表所示。
通過調整鈦合金的熱處理工藝，可以獲得不同的相組成和顯微組織。壹般認為細小的等軸組織具有良好的塑性、熱穩定性和疲勞強度；針狀組織具有高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性；等軸和針狀混合組織具有良好的綜合性能。
常用的熱處理方法有退火、固溶處理和時效處理。退火是為了消除內應力，提高塑性和組織穩定性，獲得更好的綜合性能。通常α合金和(α+β)合金的退火溫度選在(α+β) →β相變點以下120 ~ 200℃；固溶處理和時效處理是從高溫區快速冷卻，得到馬氏體α′相和亞穩β相，然後這些亞穩相在中溫區分解，得到細小彌散的第二相粒子如α相或化合物，從而強化合金。壹般(α+β)合金的淬火在(α+β) →β相變點以下40 ~ 100℃進行，亞穩β合金的淬火在(α+β) →β相變點以上40 ~ 80℃進行。時效溫度壹般為450 ~ 550℃。此外，為了滿足工件的特殊要求，工業上還采用了雙重退火、等溫退火、β熱處理、形變熱處理等金屬熱處理工藝。
鈦合金專利技術集:
1.壹種含釩鈦合金的球墨鑄鐵活塞環及其生產加工方法。
2.制造鈦合金提升閥的方法
3.高純氣體超聲霧化低氧鈦及鈦合金粉末的制備方法及產品。
4.鈦合金葉片無余量精鍛工藝用玻璃保護潤滑劑
5.高密度鈦合金本體的制造方法
6.壹種顯示鈦合金彩色金相組織的方法。
7.鈦合金等離子表面合金化技術。
8、鈦合金人工關節精密模鍛制造方法
9.鈦合金高爾夫球桿頭焊接艙
10，牙科NiTi合金根管銼
11，NiTi合金超彈性醫用導絲
12兩件式鍛造鈦合金高爾夫球頭
13，NiTi合金眼鏡架
14，具有高鏡面反射率的Al-Ti合金，包含該合金的反射層，以及包含該反射層的鏡子和部件。
15鈦合金及其制備方法
16，鈦合金微弧氧化技術
17，鈦合金提升閥
18，矽灰石塗層-鈦合金承重骨替代材料及其制備方法
19，鈦合金準β鍛造工藝
20.用含氧化鈦的碳陽極直接電解生產鋁鈦合金的方法。
21，鈦合金汙染層解決方案
22.壹種鈦合金滲氧的方法。
23、鈦合金眼鏡鏡腿總成
24.下巴專用鈦合金夾板
25、鈦合金電極ptc壓電陶瓷元件
26.高效防粘連鈦合金電暈極線
27、鈦合金汽車雨刮器
28.具有高彈性變形能力的鈦合金及其制造方法
29、鈦合金零件及其生產方法。
30.壹種鈦及鈦合金小截面型材的矯直方法。
31，矽酸二鈣塗層-鈦合金承重骨替代材料及其制備方法
32.鈦合金表面抗氧化Al-Cu-Fe-Cr準晶塗層的制備
33.壹種碳基復合材料與鈦合金的釬焊方法。
34.壹種用於鈦合金非熔化氬弧焊的焊劑。
35、鈦合金波紋管超塑成形方法
36、熱強鈦合金葉片擠壓、精密輥鍛方法
37.壹種生物活性鈦及鈦合金硬組織植入材料的制備方法。
38.壹種鈦合金化學鍍鎳的方法。
39、溫加工法制造鈦及鈦合金管。
40、新型口腔鈦合金。
41.用於加工鈦合金產品的等溫鍛造液壓機
42.壹種在鈦合金表面濺射沈積羥基磷灰石(ha)和鈦(ti)梯度生物活性層的方法及其產品。
43.NiTi合金雙向形狀記憶功能演示裝置。
44、肩鎖關節和鎖骨鎳鈦合金連接器
45、下脛腓NiTi合金記憶鉤復位內固定
46.可回收全覆膜NiTi合金食管支架
47.壹把NiTi合金牙根銼
48、加工鈦合金等溫鍛造液壓機用氣缸滑塊裝置。
49.鈦合金等溫鍛造液壓機上的快速換模裝置。
50.加工鈦合金的大型等溫鍛造液壓機的頂出裝置。
51.加工鈦合金的大型等溫鍛造液壓機上工作臺的調平裝置
52.加工鈦合金的大型等溫鍛造液壓機上的工作臺頂出裝置
53.加工鈦合金的大型等溫鍛造液壓機移動保護平臺。
54、高強度鈦合金及其制備方法
55、鈦及鈦合金制品等離子拋光方法
56.制造β-鈦合金的方法
57.鈦合金表面原位生長高硬度耐磨陶瓷塗層的方法
58、用石墨電極對鈦合金材料表面進行電火花強化處理的方法。
59、壹種用於血管支架的β鈦合金。
60.壹種稀土鋁矽鈦合金的生產方法
61，鈦合金顱骨假體的制備方法
62.外科植入物用β鈦合金。
63.帶有四角液壓同步調平裝置的大型鈦合金鍛造液壓機
64.可回收全覆膜NiTi合金氣管支架及其回收裝置。
65、鈦及鈦合金建築材料用變色清洗劑及變色清洗方法。
66.具有良好高溫耐腐蝕性和抗氧化性的耐熱鈦合金材料及其制造方法
67、法國鈦合金陽極氧化工藝
68、β鈦合金及其制造方法
69.鈦合金Al-Cu-Mg-Ag系高強耐熱鋁合金
70、定向生長柱狀晶和單晶鈦合金的制備方法
71與Ti-6Al-4V鈦合金的脈沖大功率焊接方法。
72.基於電弧超聲的鈦合金焊接方法。
73.外用醫用鈦合金
74、外科植入物用醫用鈦合金
75、提高塗有mcraly塗層的鈦合金基體壽命的方法。
76.壹種高強度低模量的生物醫用鈦合金。
77.壹種用於熔化鈦和鈦合金的坩堝材料。
78、含釩鈦合金球墨鑄鐵活塞環
79.鈦合金制品的脈沖電化學光整加工方法
80、高強度低合金鈦合金及其制造方法。
81，氧化鋯陶瓷芯鈦合金高爾夫球桿頭鑄件
82.壹種低成本超塑性鈦合金
83.鈦合金表面激光熔覆塗層復合材料。
84.鈦合金表面氧化鋯塗層的制備方法
85.大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態控制電源。
86、制造鈦合金提升閥的方法
87、鈦合金厚板焊縫X射線雙壁單像透照檢測方法
88.壹種低成本β鈦合金及其制備方法。
89、鈦合金表面耐磨塗層火焰噴焊工藝
90.壹種用氧滲透-擴散固溶體強化鈦合金表面的方法。
91，鈦及鈦合金錠的加熱方法
92.壹種超彈性低模量鈦合金及其制備和加工方法。
93、壹種鈦合金準β熱處理工藝。
94.嵌入鈦或鈦合金的金屬陶瓷薄膜。
95.激光雕刻“類正弦”管狀NiTi合金支架
96.壹種大型鈦合金中間棒的生產方法。
97、磨削鈦合金技術與砂輪。
98.鈦合金熔膜鑄造用覆膜砂及其制殼工藝
99.磨削鈦合金的混合磨料砂輪
100，鈦合金的雙包層擠壓方法
101.消除鈦或鈦合金錠中硬質α相缺陷的方法以及用該方法制造的錠。
102，電解用鈦合金陽極及其制造方法
103，寬束混合離子植入鈦合金人工全髖關節
104.鈦合金平葉片保護尖
105，壹種在由含釩的鈦合金制成的葉片上塗覆鈷-鉻-鎢保護塗層的方法和塗覆的葉片。
106，壹種耐熱鈦合金
107高強度高韌性鈦合金
108，在鈦合金葉片上塗覆保護層的方法以及通過該方法獲得的葉片
109和α+β鈦合金顯微組織的等軸細晶化工藝
110大型汽輪機鈦合金長葉片精鍛工藝及設備
111.修復顱骨缺損的NiTi合金鉚釘和板材的制造方法。
112，生物活性塗層-鈦合金人工骨人工關節及其制備方法
113，* *顱骨缺損修復用鈦合金鉚釘和板材
114，壹種矽鐵鈦的制造方法。
具有細小等軸組織鈦及鈦合金的制造方法
116，連接鈦合金材料的新型焊槍
117，具有細小等軸組織的鈦及鈦合金的制備方法
118，船用鈦合金
119，改善多元鈦合金的方法及制備的合金
120，鋁鈦合金薄膜織物復合材料及其制備方法
121.具有微細針狀微觀結構的鈦及鈦合金的制造方法
122，耐高溫腐蝕鈦合金
123，電解二氧化錳用鈦合金陽極
124、鈦合金高爾夫設備制造方法
125，鋁鈦合金
126，鈦合金微型鋼板骨折固定術
127，鈦合金魚竿
128，壹種耐硝酸腐蝕的55兆帕鈦合金
129，壹種用於鈦合金熔煉的鋁鈦稀土復合中間合金。
130，制造冷軋不銹鋼帶和金屬帶，尤其是鈦合金帶的方法
131.鈦合金電極超聲霧化壓電換能器
132，壹種用鈦或鈦合金作為打擊件制造高爾夫球桿頭的方法。
133，改進結構的鈦合金和其他金屬高爾夫球桿頭
134.鑄造用鎳釩鈦合金生鐵及其制備方法和用途。
135新型醫用鈦合金矽橡膠板
136，鈦合金高爾夫鐵桿頭
137，NiTi合金自動加壓裝置
新型耐蝕鈦合金138
139，鈦和鈦合金型材冷拉的表面處理方法
140，壹種含鈦合金的網球拍及其制造方法
141、高強度鈦合金及其制品和該制品的制造方法
142，鈦或鈦合金零件及其表面處理方法
143，鈦和鈦合金的等離子除銹
144，鈦合金燃燒速度的檢測方法
145，鈦合金球形接頭密封焊接盒
146，改良的鋅基鈦合金
147鎳鈦合金牙科鉸刀的制造方法
148，鈦合金和鈦鋁金屬間化合物的高溫防護技術
149，塗層鈦合金復合人工椎板
150，鎳鈦合金薄膜多元化學腐蝕劑
151，鈦合金基體彌散強化復合材料
152，鈦合金提升閥及其表面處理
153，鈦及鈦合金光亮電鍍表面活化處理方法及活化液。
154，玻璃中NiTi合金零件的強化連接方法
155、鈦及鈦合金板材綜合加工技術及專用設備
156，鈦合金的離子轟擊時效和表面強化方法
157顆粒增強鈦合金的生產方法
158，陶瓷，鎢鈦合金表帶
159，用於檢測鈦合金燃燒速度的燃燒室
160鈦合金中空可調式人工椎體
161，雙向可調鈦合金椎體節段撐開加壓固定器
162，鎳鈦諾前列腺靠背支架
163，鋁鈦合金反光絨毛保溫材料
164，雙相滲鋁鈦合金