亞穩定α鈦合金是n相穩定元素含量較高，室溫下組織全部為熱不穩定的亞穩定n相的鈦基合金。合金具有高的斷裂韌性和深淬透性。
基本介紹
- 中文名：亞穩定α鈦合金
- 外文名：Metastable titanium alloy
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性能
亞穩定α鈦是一種新型金屬，亞穩定α鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關，最純的碘化亞穩定α鈦雜質含量不超過0.1%，但其強度低、塑性高。99.5%工業純亞穩定α鈦的性能為：密度ρ=4.5g/立方厘米，熔點為1725℃，導熱係數λ=15.24W/(m.K)，抗拉強度σb=539MPa，伸長率δ=25%，斷面收縮率ψ=25%，彈性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。
強度高
亞穩定α鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，僅為鋼的60%，純亞穩定α鈦的密度才接近普通鋼的密度，一些高強度亞穩定α鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此亞穩定α鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用亞穩定α鈦合金。
熱強度高
使用溫度比鋁合金高几百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類亞穩定α鈦合金在150℃～500℃範圍內仍有很高的比強度，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。亞穩定α鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下。
存在的問題
亞穩定α鈦合金具有質量輕、比強度高、耐腐蝕性好等優點，故被廣泛套用在汽車工業中，套用亞穩定α鈦合金最多的是汽車發動機系統。利用亞穩定α鈦合金製造發動機零件有很多好處。
亞穩定α鈦合金的密度低，可以降低運動零件的慣性質量，同時鈦氣門彈簧可以增加自由振動，減弱車身的振顫，提高發動機的轉速及輸出功率。
減小運動零件的慣性質量，從而使摩擦力減小，提高發動機的燃油效率。選擇亞穩定α鈦合金可以減輕相關零件的負載應力，縮小零件的尺寸，從而使發動機及整車的質量減輕。零部件慣性質量的降低，使得振動和噪聲減弱，改善發動機的性能。 亞穩定α鈦合金在其他部件上的套用可提高人員的舒適度和汽車的美觀等。在汽車工業上的套用，亞穩定α鈦合金在節能降耗方面起到了不可估量的作用。
亞穩定α鈦合金零部件儘管具有如此優越的性能，但距鈦及其合金普遍套用在汽車工業中還有很大的距離，原因包括價格昂貴、成形性不好及焊接性能差等問題。無論是金屬最初的冶煉還是後續的加工，亞穩定α鈦合金的價格都遠遠高於其他金屬。汽車工業能夠接受的鈦制零件成本，用連桿鈦材8～13美元/kg，氣閥用鈦材13～20美元/kg，彈簧、發動機排氣系統及緊固件用鈦材希望在8美元/kg以下。是鋁板材的6～15倍，鋼板材的45～83倍。
