钛板

钛板是以钛为主要原料制成的板材。钛板可分为工业纯钛板和钛合金板。工业纯钛板如 TA1、TA2 等,主要成分是钛,含有少量杂质元素,具有良好的耐腐蚀性和一定的强度。钛合金板是在钛的基础上添加了其他合金元素,如铝、钒等,合金元素的加入改变了钛的性能,使其具有更高的强度、耐热性等,像 TC4(Ti - 6Al - 4V)钛合金板是应用较为广泛的一种。
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标准:ASTM B265、AMS 4911、AMS 4916、ASTM F67、ASTM F136、GB/T3621、GB/T 13810—2017
等级:TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA9、TA10、TA15、TC1、TC4、TC20、Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Gr5, Gr7, Gr 9,Gr23, etc.等
厚度:0.5mm - 30mm
宽度:10mm - 3000mm
工艺:工艺 热轧、冷轧、热锻、机加工
状态:状态 冷轧(Y)、热轧(R)、退火(M)、淬火(C)
表面:酸洗表面、抛光表面、黑色表面
化学要求(%)
NCHFeOAlVPdMoNiTi
Gr 1、TA10.030.080.0150.20.18/////余量
Gr 2、TA20.030.080.0150.30.25/////余量
Gr 3、TA30.050.080.0150.30.35/////余量
Gr 4、TA40.050.080.0150.50.4/////余量
Gr 5、TC40.050.080.0150.40.25.5~6.753.5~4.5///余量
Gr 7、TA90.030.080.0150.30.25//0.12~0.25//余量
Gr 9、TA180.030.080.0150.250.152.5~3.52.0~3.0///余量
Gr12、TA100.030.080.0150.30.25///0.2~0.40.6~0.9余量

以下是常见的钛板种类:

按成分分类
.工业纯钛板:如 TA1、TA2、TA3 等,纯度较高,杂质含量少,具有良好的耐腐蚀性、焊接性和一定的强度,适用于对耐腐蚀性要求高、强度要求适中的场合,广泛应用于化工、海洋工程、医疗等领域.

  • 钛合金板:通过在钛中添加合金元素制成,常见的合金元素有铝、钒、钼、镍等,不同的合金元素及含量赋予了钛合金板不同的性能特点,如 TC4(Ti-6Al-4V)合金板强度高、耐热性好,广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域;TA10(Ti-0.3Mo-0.8Ni)具有良好的抗缝隙腐蚀性能,适用于一些对耐腐蚀性有特殊要求的化工设备等.

按制造工艺分类

  • 热轧钛板:通过加热坯料后在高温下进行轧制而成,具有较好的力学性能和较大的规格尺寸,常用于制造对强度和厚度要求较高的结构件,如大型化工容器、航空航天结构部件等。
  • 冷轧钛板:在常温下对钛板进行轧制,其表面质量高、尺寸精度高、强度也较高,常用于制造对表面质量和尺寸精度要求严格的零部件,如电子设备中的钛零件、精密仪器部件等。
  • 3D 打印钛板:采用 3D 打印技术制造,可根据具体需求定制复杂的形状和结构,具有个性化、轻量化等特点,在航空航天、医疗等领域有广阔的应用前景,如制造个性化的骨科植入物、航空发动机复杂结构部件等.

按表面处理分类
. 普通钛板:表面未经特殊处理,具有钛本身的色泽和性能,适用于大多数常规应用场景。

  • 微弧氧化钛板:通过微弧氧化技术在钛板表面形成一层坚硬、耐磨、耐腐蚀的氧化膜,提高了钛板的表面硬度、耐磨性和抗腐蚀性能,同时保持了钛板的良好生物相容性和力学性能,常用于一些对表面性能要求较高的场合,如医疗器械、海洋工程部件等.
  • 表面改性钛板:通过物理或化学方法对钛板表面进行处理,如喷涂、电镀、离子注入等,以改善其表面的耐磨性、耐腐蚀性、生物相容性等性能,满足不同领域的特殊需求,如骨科手术中使用的表面改性钛合金钢板,可以提高钢板与骨骼的结合力和耐腐蚀性等.

按用途分类


.航空航天钛板:具有高强度、低密度、耐高温、耐腐蚀等特点,用于制造飞机机身、机翼、发动机零部件等,如 TC4 钛合金板常用于制造飞机发动机的压气机叶片、风扇盘等部件。

  • 医疗钛板:生物相容性好,对人体无害,可用于制造人工关节、骨板、牙种植体、心脏起搏器外壳等医疗器械,如纯钛的 TA1、TA2 等材质的钛板常用于制造简单的医疗器械外壳,而 TC4 等钛合金板则可用于制造复杂的骨植入物等.
  • 化工钛板:耐腐蚀性强,能抵抗多种化学物质的侵蚀,用于制造化工设备的反应釜、换热器、蒸馏塔、储槽等,常见的有 TA2、TC4 等材质的钛板.
  • 海洋工程钛板:具有优异的耐海水腐蚀性和抗海洋生物附着性能,可用于制造船舶的螺旋桨、海水阀门、海洋平台的结构部件等,如 TA1、TA2 等纯钛板及一些耐海水腐蚀的钛合金板在海洋工程中应用广泛.
  • 汽车工业钛板:随着汽车轻量化的发展,钛板在汽车领域的应用逐渐增多,可用于制造汽车发动机的气门、连杆、悬挂部件等,以减轻汽车重量,提高燃油经济性和车辆的操控性能.
  • 体育用品钛板:利用钛板的高比强度和轻量化特点,制造高尔夫球杆、网球拍、自行车车架等体育用品,提升产品性能和使用体验.

按复合形式分类

  • 钛 / 钛复合板:由两种不同型号的钛合金板或钛板经过复合工艺加工而成,综合了不同钛材的优点,具有更好的力学性能和耐腐蚀性,广泛用于航空航天和船舶制造领域.
  • 钛 / 钢复合板:由钛合金板与低合金钢板复合而成,兼具钛的耐腐蚀性和钢的高强度、耐磨性,常用于船舶结构、海洋平台等领域.
  • 钛 / 铝复合板:由钛合金板与铝合金板复合而成,具有轻质、高强度和优良的耐腐蚀性能,在航空航天领域应用广泛,可有效减轻飞行器的重量.
  • 钛 / 碳纤维复合板:由钛合金板与碳纤维复合材料复合而成,具有极高的比强度和刚性,适用于高速运动器械和航空航天领域,如制造高性能的飞机机翼、赛车车身等部件.

钛 / 陶瓷复合板:由钛合金板与陶瓷材料复合而成,具有耐高温、耐腐蚀和抗磨损等性能,适用于化工设备和高温工作环境,如制造化工反应釜的内衬、高温炉的部件等.

  • 生产工艺熔炼:一般采用真空自耗电弧熔炼(VAR)或电子束熔炼(EBM)等方法。真空自耗电弧熔炼是在真空环境下,利用钛电极作为自耗电极,通过电弧加热使钛电极熔化,在水冷铜坩埚中凝固成铸锭。这种方法可以有效去除钛中的杂质,如气体杂质(氢、氧、氮等),提高钛的纯度。电子束熔炼则是利用电子束的高能量密度来熔化钛原料,它能够更精准地控制熔炼过程,生产出高质量的钛铸锭。

锻造:将熔炼后的钛铸锭加热到合适的温度范围进行锻造。锻造可以改善钛材的组织结构,使其更加致密均匀,提高其力学性能。锻造温度一般根据钛材的具体牌号和要求来确定,例如工业纯钛的锻造温度通常在 700 - 900℃之间。通过锻造,可以将铸锭加工成坯料,为后续的轧制等工艺做准备。

轧制:这是生产钛板的关键步骤。将锻造后的坯料在轧机上进行轧制,通过多次轧制来控制钛板的厚度和尺寸精度。轧制过程中,需要根据钛材的特性和板材的目标厚度等参数来调整轧制参数,如轧制压力、轧制速度等。在轧制后期,还可能进行冷轧,以获得更好的表面质量和尺寸精度。冷轧后的钛板厚度可以达到很薄的程度,例如一些用于电子工业的钛板,厚度可以控制在 0.1 - 0.5mm 之间。

性能特点低密度:钛的密度约为 4.51g/cm³,相比其他常用金属,如铁(7.87g/cm³)、铜(8.96g/cm³)等,钛板具有明显的重量优势。这使得它在航空航天、汽车等领域可以有效减轻结构重量,提高能源效率。例如,在飞机制造中,使用钛板制造部分零部件可以降低飞机的自重,从而减少燃油消耗。

高比强度钛板不仅强度较高,而且结合其低密度的特点,具有优异的比强度(强度与密度之比)。其抗拉强度可以根据不同牌号和加工工艺达到 300 - 1000MPa 以上。在要求高强度和轻量化的应用场景中,如体育器材(高尔夫球杆、自行车车架等),钛板能够提供良好的性能支撑,同时减轻器材重量,提升运动员的使用体验。

耐腐蚀性钛板对大多数有机酸、无机酸、碱和海水等都具有良好的耐腐蚀性。这是因为钛在空气中或氧化性介质中能迅速形成一层致密、稳定的氧化膜(TiO₂),这层氧化膜能够阻止腐蚀介质进一步与钛基体接触,起到自我保护的作用。例如,在化工管道系统中,钛板制成的管道可以抵抗多种化学物质的侵蚀,延长管道的使用寿命。

生物相容性钛板具有良好的生物相容性,人体对钛的排异反应很小。在医疗领域,如人工关节、牙科植入物等医疗器械的制造中,钛板能够与人体组织紧密结合,并且在长期使用过程中不会引起严重的炎症等不良反应,为患者的康复提供了可靠的材料保障。

应用领域航空航天:用于制造飞机机身、机翼的部分结构部件、发动机零部件等。例如,在发动机的压气机叶片制造中,钛板可以提供良好的高温强度和耐腐蚀性,满足发动机在高温、高速、高腐蚀性环境下的工作要求。同时,在飞机的起落架等承受较大载荷的部件中,钛合金板的高比强度可以保证部件的可靠性和安全性。

化工工业:大量应用于化工设备的制造,如反应釜、换热器、蒸馏塔、储槽等。在化工生产中,会接触到各种腐蚀性的化学物质,钛板的耐腐蚀性可以有效防止设备的腐蚀损坏,降低设备维护成本,提高生产效率。例如,在硝酸生产过程中,钛板制成的反应釜能够很好地耐受硝酸的腐蚀。

卓航鑫金属生产各种牌号规格钛板以满足任何需求, 我们库存TA1,TA2,TA4,TA5,TA9,TA10,TA15,TA18,TC4,TC20等,我们提供多种增值服务,如锯切割、剪切和水刀或等离子切割,以提供特定的 我们客户需要的尺寸和形状。