钛合金紧固件常用的粗糙度等级
钛合金紧固件常胡睁用的粗糙度等级如下:
1、Ra32:这是一种较为常见的粗糙度等级,表面比较光滑,适合用于要求较裤亩岁高的场合。
2、Ra63:这是一种中等粗糙度等级,表面相对较粗糙,适合用于一般场合。
3、Ra125:这是一种较为粗糙的等级,表面比较粗糙,适合用于一些不太要求的场合。
这些是钛合金紧固件常用的三种粗糙度等级,具体的选择需要根据使用场合和要求耐掘来确定,以确保产品的质量和使用效果。
1、钛合祥碰金:密度小:钛合金的密度显著小于钢铁材料的密度,钛合金紧固件比钢制指毕紧固件材料质量轻,钛合金具有非常好的弹性,在吸收骑行振动方面功不可没。
2、碳素钢:1200克左右的碳纤维公路架已经到处可谨逗谈见了,吸收冲击性能好,碳纤维可以有效的吸收震动,并且保持很好的刚性。
一、性质不同
1、钛合金:种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。
2、s2钢材判明:钛钢具有良好的耐腐蚀性能与亮丽外观,是对人体无损害的特种钢材,其型盯滑号为316L。它具有和钛一样的光泽与质感,强度与耐腐性能也只比钛合金略输一筹,其成分中没有钛,所以价廉物美。
二、组成不同
1、钛合金:合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目,可分为二元合金、凯冲腊三元合金和多元合金。
2、s2钢材:是在316不锈钢的基础上继续降低碳含量得到的,比起一般不锈钢较昂贵,耐腐蚀性很强,适合皮肤接触的饰品,主要成分是Fe、Cr、Ni、Mo,其成分根本没有钛。
航空用铝合金密度低、耐腐蚀性能好,且具有较高的比强度、比刚度,容易加工成型,有足够的使用经验,这些优点使其成为飞机结构的理想材料。从诞生以来,铝合金随着飞机设计的要求而不断发展,其性能也日益强大。例如,1954年,英国的3架“彗星”飞机先后坠毁,事故分析表明,坠机的主要原因是材料疲劳以及部分 7075-T6铝合金构件被严重腐蚀。经过探索,研究人员突破了过时效热处理问题,研制出第二代耐腐蚀铝合金,有效提升了飞机的安全水平。
如今,航空铝合金的发展已经进入第六阶段。2005年 4月 27日,世界上烂滚中最大的宽体客机空客A380在图卢兹机场成功首飞。A380能够取得成功,先进材料的应用立下了汗马功劳。其中,加拿大铝业公司和美国铝业公司就为 A380开发了新型铝合金材料。根据 A380各部件的特点,加拿大铝业公司开发出了7040-T7651、7449、2027-T3511等一系列铝合金。每种合金都具有不同的性能和特点。在A380项目中,用7085锻件制造的应急舱门,零件数量从 147个减至 40个,紧固件由 1400个减至 450个,重量减轻了 20%,成本降低了 20%〜25%,承载能备枝力和疲劳寿命也得到了显著提高。
合金家族之二:钛合金
钛及钛合金材料密度低、比强度高(目前金属材料中最高)、耐腐蚀、耐高温、无磁、组织性能和稳定性好,可以与复合材料结构直接连接,而且两者之间的热膨胀系数相近,不易产生电化学腐蚀,具有优良的综合性能。因此,钛合金在航空领域得到越来越广泛的应用。洛克希德公司的“黑鸟”高空高速战略侦察机 SR-71,飞行速度超过 3马赫,在高速飞行时,机体表面温度将超过常规铝合金蒙皮的极限,如果用钢制造,飞机重量会大大增加,影响飞行速度和升限等性能。因此,SR-71的机身大量采用了钛合金,总重达 30多吨,占飞机结构重量的 93%。随着人们对飞机性能要求的不断提高,民用飞机的钛合金用量也在逐渐增加。早期波音 707上的钛合金部件用量仅占结构总重量的 02%,到最新的波音 787,占比高达 15%。
此外,钛合金也是制造航空发动机的主要材料。早期美国 F-4战斗机使用的 J79发动机,钛合金的用量只有50千克,不到总重量的2%。而现在大多数航空发动机的钛用量已经达到发动机总重量的25%〜30%。如波音 747、767的发动机 JT9D,其用钛量为总重量的 25%;空客A320的V2500发动机,其用钛量为总重量的 31%。钛合金的另一大用途是作为螺栓、铆钉等紧固件材料。这些紧固件虽小,但用量却很大,使用钛合金紧固件可以大大减轻重量。据估算,C-5大型运输机有 70%的紧固件为钛合金紧固件,飞机因此而减重 1吨左右。现在钛合金 3D打印技术已用于飞机制造。钛合金3D打印技术由于摆脱了传统的模具制造这一显著延长研发时间的环节,可以制造高精度、高性能、高柔性和快速制造结构十分复杂的金属零件,因而为先进飞机结构的快速研发提供了有力的技术手段。
合金家族之三:超高强度钢
超高强度钢在强度、刚性、韧性以及价格等方面具有很多优势,且拥有在承受极高载荷条件下保持高寿命和高可靠性的特点,在航空领域得到广泛使用。例如,飞机的起落架要承受冲击等复杂载荷,而且载饥山荷巨大,同时还要求起落架舱容积尽可能小,超高强度钢绝对强度大、稳定性好,因此成为起落架的首选材料。
20世纪 60年代,美国成功开发了 300M超高强度钢。300M钢的抗拉强度高,达到 1860MPa以上。它的横向塑性高,断裂韧性好,与同强度低合金超高强度钢相比,300M钢的抗疲劳性能更好,在介质中的裂纹扩展速率低。这些特点使得 300M钢成为大型飞机起落架的主要材料。1992年,美国又开发了 AreMet100。AreMet100与 300M的强度级别相同,但耐腐蚀性能和耐应力腐蚀性能较 300M钢有较大提高,是目前综合性能最好的超高强度钢。F-22、F/A-18E/F就使用了AreMet100作为飞机起落架的主要材料。
近年来,通过技术改造完善了生产设施,检测试验手段达到国内同行业一流水平,关键设备和技术水平达到国际水平。为航天、航空、电子、船舶、核工业、机械制造等行业提供了大量的各类标准、异型和特殊性能的高性能紧固件产品。我厂目前可生产的紧固件产品种类包括螺栓、螺钉、螺柱、螺母、铆钉、销、垫圈、自锁螺母、自锁螺钉以及其他专用件和异型件,涉及 300多个标准。规格范围从M16~M24、MJ16~MJ24,紧固件材料有普通碳素结构钢、合金结构钢(30CrMnSiA、40CrNiMoA等)、铝合金、铜合金、钛合金(TC4、TB3、TC16、TA1等)、高温合金材料(GH2132、GH4169、GH738、GH696等)。其中新型的钛合金紧固件系列、不锈钢紧固件系列、高低温和超高强度合金钢紧固件系列、各类自锁螺母等产品,具有强度高、精度高、重量轻、耐高低温、抗疲劳、可靠性能高和结构新颖等特点。近年核含来,研制开发出的俄罗斯标准OCT系列钛合金紧固件产品系列;采用热镦成型工艺研制开发出的航空发动机用高温合金紧固件产品系列;以及为新型航空发动机研制开发出代表国际先进水平的钢制螺纹衬套产品等等,不仅在国内具有领先地位,部分产品达到了发达国家高性能紧固件同时代的枯悄产品水平。2003年我厂研制、生产的QJ自锁螺母系列产品获得国家国防科技进步二等奖。在我国载人飞船“神舟五号”、“神舟六号”上面有数百个品种上万件的钛合金紧固件是我厂研制生产的,为我国的航天事业的发展做出了重大贡献。
为了满足紧固件新品种不断增多的需求,使企业有更大的发展空间,近年来我厂在技术改造方面投入了大量的资金,先后购进了较为完备的从原材料进厂复验到生产全过程控制的检测、试验设备和多种成套国产及进口生产设备:目前工厂拥有生产和检测设备近 400多台(套)。多台生产和检测设备处于国际领先水平。
近年来依靠广大同仁的支持,中国航天科工集团信阳航天标准件厂(694厂)走上了持续快速发展的道路,今后我们的发展目标是:在航天标准紧固件研究检测中心的基础上,进一步完善试验检测手段,形成完善的具有自主知识产权的紧固件开发体系, 研究航天紧固件的发展趋势,紧跟国际航天紧固件发展的潮流,进一步加强与国际上同行业及相关行业的技术合作与交流, 在紧固件研究和检测方面达到国内、国际最有影响力的企业。
钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-25Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。
中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。
钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料,比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比铝、钢强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、机尾罩等非承力构件。60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。钛合金在军用飞机中的用量迅速增加,达到飞机结构重量的20%~25%。70年代起,民用机开始大量使用钛合金,如波音747客机用钛量达3640公斤以上。马赫数大于 25的飞机用钛主要是为了代替钢,以减轻结构重量。又如,美国SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数为3,飞行高度谈含哗26212米),钛占飞机结构重量的93%,号称“全钛”飞机。当航空发动机的推重比从4~6提高到8~10,压气机出口温度相应地从200~300°C增加到500~600°C时,原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金,或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片,以减轻结构重量。70年代,钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%~30%,主要用于制造压气机部件,如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机 也都使用钛合金板材焊接件。
钛可以用做什么材料?
钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于航天工业和航海工业。
钛没有磁性,用钛建造的核潜艇不必担心磁性水雷的攻击。 1947年,人们才开始在工厂里冶含行炼钛。当年,产量只有2吨。1955年产量激增到2万吨。1972年,年产量达到了 20万吨。钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半,钛浮然稍稍比铝重一点,它的硬度却比铝大2倍。现在,在宇宙火箭和导弹中,就大量用钛代替钢铁。据统计, 目前世界上每年用于宇宙航行的钛,已达一千吨以上。极细的钛粉,还是火箭的好燃料,所以钛被誉为宇宙金属,空间金属。 钛的耐热性很好,熔点高达1668℃。在常温下,钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水,也不能腐蚀它。钛不怕海水,有人曾把一块钛沉到海底,五年以后取上来一看,上面粘了许多小动物与海底植物,却一点也没有生锈,依旧亮闪闪的。 现在,人们开始用钛来制造潜艇一——钛潜艇。由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。
参考资料老逗:baikebaidu/view/26412
钛合金是什么材质
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
钛合金材料怎么磨
钛合金材料磨削方法:钛合金材料强度,硬度高,塑性,韧性大,磨削力和磨削热越高,导热性又很差。磨屑起粘附形态,容易堵塞砂轮工作面,其次粘附的磨屑产生化学作用,使磨粒丧失切削能力。在选择砂轮时,最好用陶瓷结合剂的立方氮化硼砂轮,粒度一般为120/140—170/200,浓度100%—150%,选用清洁的极压添加剂的磨削液或矿物油。也可以用碳化硅或刚玉砂轮磨削,效果没立方氮化硼砂轮好。如果用白刚玉或单晶刚玉砂轮磨削,应选择其硬度J—N,粒度46#—60#,组织疏松一些的砂轮。磨削时,砂轮圆周速度不宜过大。 查看更多答案>>
钛合金是什么材质
金属钛 材质,性能非常好,重量轻,比重为钢的一半。强度高,与不锈钢相同。加工难度大。
钛合金有什么优点
以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。
研究范围:
钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金。研究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。
应用:
钛合金是一种新型结构材料,它具有优异的综合性能,如密度小(~45g cm-3),比强度和比断裂韧性高,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异,某些钛合金的最高工作温度为550C,预期可达700C。因此它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用,发展迅猛。轻合金、钢等的(σ02/密度)与温度的关系,钛合金的比强高于其他轻金属、钢和镍合金,并且这一优势可以保持到500C左右,因此某些钛合金适于制造燃气轮机部件。钛产量中约80%用于航空和宇航工业。例如美国的B-1轰炸机的机体结构材料中,钛合金约占21%,主要用于制造机身、机翼、蒙皮和承力构件。F-15战斗机的机体结构材料,钛合金用量达7000kg ,约占结构重量的34%。波音757客机的结构件,钛合金约占5%,用量达3640 kg。麦克唐纳 道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生产的DC10飞机,钛合金用量达5500kg,占结构重量的10%以上。在化学和一般工程领域的钛用量:美国约占其产量的15%,欧洲约占40%。由于钛及其合金的优异抗蚀性能,良好的力学性能,以及合格的组织相容性,使它用于制作假体装置等生物材料。
特点:
钛金属的密度较小,为45g/cm3,仅为铁的60%,通常与铝、镁等被称为轻金属,其相应的钛合金、铝合金、镁合金则称为轻合金。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对钛合金材料进行研究开发,并且得到了实际应用。 钛是二十世纪五十年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高、易焊接等特点而被广泛用于各个领域,尤其是强度高、易焊接性能有利于高尔夫杆头的制造。
第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al(铝)-4V(矾)合金。Ti-6Al-4V合金在耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性方面均达到较好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已占全部钛合金的75~85%。许多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前,世界上已研制出的钛合金有数百种,最著名的合金有二十至三十种,例如,有Ti-6Al-4V、Ti-5Al-25Sn、Ti-2Al-25Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等;用于球杆制造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3(通常所说的β钛),22-4,DAT51。
钛合金可以分为α、α+β、β型合金及钛铝金属间化合物(TixAl,此处x=1或3)四类。下表列出了四类典型钛合金及特点。
类别
典型合金
特点
α
Ti-5Al-25Sn
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
强韧性一般,焊接性能好
抗氧化强,蠕变强度较高
较少应用在高尔夫球刊刊头制造上
α+β
Ti-6Al-4V
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo
强韧性中上,可热化处理强,可焊
作为飞机主要的材料之一,钛合金有何优缺点
钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,故被广泛应用在汽车工业中,应用钛合金最多的是汽车发动机系统。利用钛合金制造发动机零件有很多好处。[1]
钛合金的密度低,可以降低运动零件的惯性质量,同时钛气门弹簧可以增加自由振动,减弱车身的振颤,提高发动机的转速及输出功率。
减小运动零件的惯性质量,从而使摩擦力减小,提高发动机的燃油效率。选择钛合金可以减轻相关零件的负载应力,缩小零件的尺寸,从而使发动机及整车的质量减轻。零部件惯性质量的降低,使得振动和噪声减弱,改善发动机的性能。 钛合金在其他部件上的应用可提高人员的舒适度和汽车的美观等。在汽车工业上的应用,钛合金在节能降耗方面起到了不可估量的作用。
钛合金零部件尽管具有如此优越的性能,但距钛及其合金普遍应用在汽车工业中还有很大的距离,原因包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。
阻碍钛合金普遍应用于汽车工业的最主要原因还是成本过高。
无论是金属最初的冶炼还是后续的加工,钛合金的价格都远远高于其他金属。汽车工业能够接受的钛制零件成本,用连杆钛材8~13美元/kg,气阀用钛材13~20美元/kg,弹簧、发动机排气系统及紧固件用钛材希望在8美元/kg以下。是铝板材的6~15倍,钢板材的45~83倍。
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