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1. 产品简介
船舶的服役环境为苛刻的海洋性气候,由于长时间接触海水,船体及其设备、构件(如高温排气管、海水阀和泵、螺旋桨等)很容易被腐蚀,对其采取防护措施又极其繁琐和困难,因此就对船舶用材料提出了特殊的技术性要求:①耐海水腐蚀性好。②高、低温环境下稳定性好。③安全可靠,大承载、维修少或维修便捷,弯曲、焊接等可加工性好。

2.材质

TA1,TA2,TC4等。

3.钛及钛合金作为船舶用材料的优点 钛及钛合金以其自身具备的优良特性,几乎满足船舶用材料的全部要求,堪称一种接近完美的船舶用材料。其优点如下:
(1)质轻,比强度高。钛的密度为4.5g/cm3,比铝2.7g/cm3的密度高,比铁7.9g/cm3的密度低,仅为铁的57%。钛的密度虽比铝大不到2倍,但是强度是铝的3倍。在工业工程应用中,选取比强度高的金属时,钛合金可作为首选材料。同种条件下,用钛制造的深潜器下潜深度可达万米,而钢制深潜器下潜深度远远达不到。此外,钛磁性为零,在任何强度的磁场中都不会受到干扰,因此在海上作战时,采用水雷、鱼雷等磁性雷攻击武器,对于钛合金制造的船体外壳毫无攻击性,具有较好的反监护作用,这一特性深受军事工程应用的青睐。
(2)海洋性气候环境下的耐腐蚀性好。当钛合金处于空气和一些含氧介质中时,由于钛和氧具有较强的亲和力,表面能迅速形成一层致密、附着力强和稳定性好的氧化膜,在很多介质中不易被破坏,从而对钛基体起到保护作用。有研究表明:无论是在全浸区、潮差区、飞溅区还是海洋性气候环境下,钛及钛合金分别在南海、北海、东海三个水域16年的腐蚀速率几乎接近零。因此船舶采用钛合金制造一方面可以延长使用寿命,另一方面可以减少后期由于表面发生腐蚀而采取防护处理等的费用。
(3)优异的综合性能。钛合金可进行冷热成形、自由锻造、挤压及焊接等各种加工,具有良好的加工适应性。资料研究表明,钛合金在-60~20℃范围内进行冲击韧性试验,本身不存在脆性转变点。此外,与铝合金和钢铁相比,钛合金的耐热、耐低温性能和断裂韧性最好。
4.钛合金在船舶中的应用现状 目前,对船用钛合金进行专门研究并形成体系的国家主要有俄罗斯、美国、日本和中国。附表所示为国内外船舶上用钛部位及常采用的合金。

5. 性能标准

化学成分符合GB/T 3625-2007标准。


6. 标准值

化学成分参考标准

牌号

Al

V

N≤

C≤

H≤

Fe≤

O≤

其他元素(单一)

其他元素(总和)

TA1

 

 

0.03

0。08

0.015

0.20

0.18

0。1

0.40

TA2

 

 

0.03

0.08

0.015

0.30

0。25

0.1

0.40

TC4

5.5-6.75

3.5-4.5

0.05

0.08

0.015

0.30

0.20

0。1

0.40


机械性能参考标准

牌号

室温下力学性能,不小于

抗拉强度

屈服强度

伸长率

断面收缩率

TA1

170 MPa

240 MPa

25%

30%

TA2 275 MPa 345 MPa 20% 30%
TC4 825 MPa 895 MPa 10% 20%



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