钛在钢中的应用及其影响返回弹簧技术列表 >>

1、钛对钢的显微组织及热处理的影响

钛与氮、氧、碳等元素有着极强的亲和力，是一种出色的脱氧去气剂和固定氮、碳的有效元素。在钢中，钛和碳形成的化合物（TiC）结合力极强，稳定性高，只有在高温（1000℃以上）下才会缓慢溶入铁的固溶体中。这些TiC微粒能阻止钢晶粒的长大粗化，对钢的显微组织有重要影响。此外，钛还是强铁素体形成元素之一，会缩小奥氏体相区。固溶态的钛能提高钢的淬透性，而以TiC微粒存在时则会降低钢的淬透性。当钛含量达到一定值时，由于TiFe2的弥散析出，会产生沉淀硬化作用。

2、钛对钢的力学性能的影响

钛对钢的力学性能的影响取决于其存在形态、钛和碳的含量比以及热处理方法。当钛以固溶态存在于铁素体中时，其强化作用高于铝、锰、镍、钼等元素，仅次于铍、磷、铜、硅等元素。在钛的质量分数为0.03%~.1%的范围内，钛可以提高钢的屈服强度。然而，当钛和碳的含量比超过4时，钢的强度和韧性会急剧下降。此外，钛还能提高钢的持久强度和蠕变抗力，并对钢的韧性，特别是低温冲击韧性有改善作用。

3、钛对钢的物理、化学及工艺性能的影响

钛能提高钢在高温、高压、氢气环境中的稳定性，增强不锈耐酸钢的耐蚀性，特别是对晶间腐蚀的抗力。在低碳钢中，当钛和碳的含量比达到4.5以上时，钢具有出色的耐应力腐蚀和耐碱脆性能。此外，钛还能提高钢在高温时的抗氧化性，促进氮化层的形成，从而较迅速地获得所需的表面硬度。含钛钢被称为“快速氮化钢”，可用于制造高精度螺杆。同时，钛还能改善低碳锰钢和高合金不锈钠的焊接性。

4、钛在钢中的应用

钛在钢中的应用广泛，当其质量分数超过0.025%时， 可作为合金元素考虑。在普通低合金钢、合金结构钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、永磁合金以及铸钢中，钛都有广泛的应用。此外，钛已经成为各种先进材料的重要组成部分，成为重要的战略物资。在航天业中，钛的使用量占比过半，被广泛应用于航空航天器、动力机械等领域。