钛管钛合金的硬度和基础理论知识

钛管质量轻，强度高，机械性能优。广泛应用于热交换设备，如管式热交换器、盘管式热交换器、蛇形管式热交换器、冷凝器、蒸发器和输送管道。现在，许多核电工业把钛管作为其机组规范用管。钛管根据使用要求和性能执行两国标准:GB/T3624-1995GB/T3625-1995ASTM33738供应商标:TA0、TA1、TA2、TA9、TA10、BT1-00、BT1-0、Gr1、Gr2供应标准:直径φ4~114毫米，壁厚δ0.2~4.5mm，长度15m以内。

钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方β钛。

合金元素依据它们对相变温度的影响可分为三类：

① 安稳α相、进步相转变温度的元素为α安稳元素,有铝、碳、氧和氮等。在此期间，铝是钛合金的主要合金元素，对提高常温、高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显作用。

② 安稳β相、下降相变温度的元素为β安稳元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。

③ 对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。

氧、氮、碳和氢是钛合金的杂质。氧气和氮气在α相中溶解度大，对钛合金有明显的强化作用，但塑性降低。通常规定钛中氧和氮的含量别离在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氢在α相中的溶解度很小。钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在0.015％以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除掉。

钛合金的分类

钛是同素异构体，熔点为1720℃，低于882℃时为六方晶格结构，称为α钛；882℃以上为体心立方体质量结构，称为β钛。利用钛上述两种结构的不同特点，添加合适的合金元素，逐步改变相变温度和相分含量，得到不同的钛合金。室温下，钛合金有三种基体安排，钛合金也就分为以下三类：α合金,(α+β)合金和β合金。我国别离以TA、TC、TB表示。

α钛合金

它是由α相固溶体组成的单相合金，无论在一般温度还是较高的实际应用温度下，都是α相，安排稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。温度在500℃~600℃之间，仍然坚持其强度和抗蠕变性，但不能进行热处理强化，室温强度不高。

β钛合金

它是由β相固溶体组成的单相合金热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温可达1372~1666MPa；但热稳定性差，不宜在高温下使用。