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国内舰船用钛合金材料的常用牌号,材料特性,应用


发布日期:2020/9/15 18:09:40

中国船用钛合金的研究与应用始于20世纪60年代,经过50余年的努力,船用钛的研究及应用水平有了很大提高,已形成较完整的船用钛合金系列,能满足水面舰艇、水下潜艇和深潜器不同强度级别的要求。表1列出了中国发展的主要船用钛合金牌号、性能特点及典型应用情况。在我国船用钛合金体系中, 强度跨度较大, 屈服强度320~1150MPa。一般来讲, 我国按屈服强度等级将钛合金划分为低强钛合金(屈服强度在490MPa以下) 、中强钛合金(屈服强度为500~790MPa) 、高强钛合金(屈服强度大于800MPa) 。低强和中强钛合金大多是α型和近α型低合金化的钛合金,其塑性好,易成形,焊接性能优良。高强钛合金一般为α十β型和亚稳(近)β型钛合金,其强度高,断裂韧性好,但相对低、中强钛合金而言,其塑性较低,冷加工成形与焊接工艺性能较差。目前,我国的船用钛合金体系包括:TA 2、TA3、Ti31、ZTA5、TA 5、ZTi 60、Ti75、Ti 80、ZTC 4、TC4、TC 11、Ti 70、Ti-B19、Ti91、TA16、TA17、TA18等。

舰船钛合金材料

表1 中国的船用钛合金体系及应用

分类 合金牌号 Rp0.2/Mpa 材料特性 应用
低强钛合金 TA2 320 成形、焊接性能好,耐海水腐蚀 冷成形件、非耐压铸件及管路件
Ti31 490 成形、焊接性能好,耐海水腐蚀,耐350℃    海水,耐缝隙腐蚀 热交换器、冷凝器、管路、阀门、    泵体
ZTA5 490 铸造性能优良 船舶推进、电子及辅助系统的泵、    阀等
TA5A 590 耐蚀性、焊接性好 板材、锻件,可用于船舶机械各类 部件
中强钛合金 ZTi60 590 铸造性能好,耐蚀,可焊 各种耐压系统铸件
Ti70 590 冷成形性、焊接性、耐蚀性,声学性能好 透声窗,声呐导流罩
Ti91 600 高冷成形性,焊接性,耐蚀性,声学性能好 透声窗,声呐导流罩
Ti75 550 焊接、成形性能好,断裂韧性、冲击韧性及 应力腐蚀断裂韧性好 通海,低压吹陈系统,耐高压管 路,压力容器,船舶结构
ZTA7   良好的热稳定性,焊接性和铸造性能好, 耐蚀、耐空泡腐蚀等 螺旋桨
高强钛合金 ZTC 4 800 抗疲劳,抗裂纹扩展,铸造性能好 螺旋浆等高强铸件
TC4 825 优异的室温、高温性能,优良的抗疲劳及 裂纹扩展能力,耐腐蚀,焊接性能好 船舶部件,蒸汽透平机叶片,水中 兵器系统发动机外壳、蓄电器等
TC11 900 优异的高温强度 高压压气机转子。低压压气机轮 盘及叶片
Ti-B19 1150 高强,良好的塑性,较高的韧性、应力腐蚀 断裂韧性,可焊 船舶机械都件、高压容器。弹射 装置
Ti80 785 耐蚀,可焊 高压容器,深器耐压壳体、结构件

 


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