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钛合金材料在汽车建筑体育器械领域的应用
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钛合金材料在汽车建筑体育器械领域的应用

发布时间 :2020-08-04 11:14:00 浏览次数 :

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛及钛合金具有比强度高、抗断裂、耐疲劳、非磁性、高的熔化温度、小的热膨胀系数、生物惰性抗断裂、耐疲劳等优良特性而被广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中,特别是在国防工业中占有的地位越来越重要。

1、汽车工业

钛合金具有适于汽车要求的高强度、低密度、低弹性模量、耐腐蚀、抗氧化等优异性能,可用于制备发动机气门、连杆、气门弹簧、弹簧座圈等,可减少汽车噪声,节能,减少有害气体排放。近年各国都在开发低成本钛合金,自1983年以来,钛不但用于赛车上,而且也应用于普通型汽车上。钛在汽车上的应用除成本因素外,还因不同零配件的性能要求而需采用不同的钛材,包括化学纯钛、钛合金及钛基复合材料等。一般,钛薄板因成形性、可焊性好适用于排气系统;Ti-6Al-4V适用于制造连杆,因其疲劳强度高和耐温能力适中;制造弹簧必须使用易于拉制成钛丝并冷加工成弹簧的高强度β-钛合金。目前以既经济又在性能上适宜的Time talL-CB合金(Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al)为最理想。排气气门因排气温度高, 须适应剧烈的热应变, 要求使用TiB(颗粒) 增强的近α-钛合金。排气气门以TiB为颗粒增强剂, 用粉末冶金技术制造,所得钛基复合材料提高了室温、高温性能,同时还改善了弹性模量。

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2、建筑领域

日本最早开发了建筑用钛领域,日本建筑用钛如静冈世界真光明教堂屋顶、福冈圆屋顶、东京横跨桥桥墩及一些纪念塔等。日本在钛的工艺品开发方面也独具匠心, 如日本Takuji Horie公司开发了彩色钛工艺品。中国国家大剧院屋顶采用钛一不锈钢复合板,覆盖的面积达30000m²,这是我国建筑领域首次应用钛材,开创了建筑领域的先河。

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3、体育器械

钛及钛合金也正在向体育运动器材这一应用领域进军,目前其应用最多的是用钛铸造高尔夫球杆。钛合金的质量轻强度高,与不锈钢相比可以制作打击面更大的球头,运动员采用钛合

金球头击球时球感很好且击球声音非常悦耳。因此钛合金球头获得了很大的发展。钛合金高尔夫球头的制造已形成具有一定生产规模的产业。在日本,第一杆球头90%为钛球头,其中铸钛

的占70%以上。钛制体育用品还有:网球球拍、击剑防护面罩、宝剑、冰刀、钓鱼杆、钓鱼用绕线架、赛艇用零部件、滑雪杖、雪铲、登山冰杖、登山钉、田径跑鞋用的注射成形Ti-Fe系鞋底钉等。

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目前,钛及钛合金也广泛应用于照相机和手表等领域。1990年12月首架全钛外壳的袖珍型照相机问世。现在每月用做照相机外壳的钛材已达2t以上。钛材开始用于手表,大约是在20世

纪70年代到80年代初,初期均为高档体育用表。现今,用钛材制作壳体和表带的低成本加工方法已经确定,并用于从中档到大众化的体育用手表上,加上钛表面技术的改进,使钛在手表行业中扩大了应用领域。

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