钛铝合金简介

钛属于化学性质比较活泼的金属。加热时能与O₂、N₂、H₂、S和卤素等非金属作用。但在常温下，钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜，可以抵抗强酸甚至王水的作用，表现出强的抗腐蚀性。因此，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。

液态钛几乎能溶解所有的金属，因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。

钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇，既能抗海水腐蚀，又能抗深层压力，其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%。同时，钛无磁性，不会被水雷发现，具有很好的反监视作用。

钛具有“亲生物“’性。在人体内，能抵抗分泌物的腐蚀且无毒，对任何杀菌方法都适应。因此被广泛用于制医疗器械，制人造髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨，主动心瓣、骨骼固定夹。当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时，这些钛骨就开始维系着人体的正常活动。

钛在人体中分布广泛，正常人体中的含量为每70kg体重不超过15mg，其作用尚不清楚。但钛能刺激吞噬细胞，使免疫力增强这一作用已被证实。

钛铝合金在真空镀膜行业也应用较广，可以做成一定比例的合金靶材，作磁控溅射镀膜的原材料。在做真空镀膜靶材时钛铝合金有多种成分比例，常用的有钛铝原子比（at%）：90：10、80：20、70：30、50：50、30：70、20：80、10：90。钛铝合金在钛原子含量大于等于50%时可以用真空熔铸的方式生产，当钛含量减少铝含量相对增加时就只能通过粉末冶金的方法来生产才能达到靶材的要求。钛原子大于等于80%时的钛铝合金还可以锻造，可以轧制。

中文名称

变形钛铝合金

英文名称

wrought titanium aluminide alloy

定　　义

采用锻造、挤压等热加工方法成形的TiAl合金。通常采用包套锻造、等温锻造和热挤压等方法开坯，等温或近等温模锻或机加工成型，可获得细小的双态组织和全层片或近全层片组织。

应用学科

材料科学技术（一级学科），金属材料（二级学科），有色金属材料（三级学科），镁及其合金（四级学科）

中文名称

铸造钛铝合金

英文名称

cast titanium aluminide alloy

定　　义

采用铸造方法成型的TiAl合金。铸造TiAl合金通常具有粗大((＋＋2)层片组织或取向的层片组织。

应用学科

材料科学技术（一级学科），金属材料（二级学科），有色金属材料（三级学科），镁及其合金（四级学科）

随着航空航天材料向低密度和高使用温度的方向发展，钛铝合金成为替代镍基高温合金的理想材料，板材的应用是其实用化的一个突破口。针对钛铝合金塑性差、韧性低、热加工困难，本项目基于置氢增塑机理，提出将热氢加工技术（THP：置氢-热加工-真空除氢）应用于钛铝合金板材轧制及成形过程中，以改善其塑韧性和加工性能，实现对其组织和性能的精确调控。主要研究：1）置氢钛铝合金高温变形行为及开坯锻造工艺研究；2)氢对钛铝合金板材轧制及成形性能的影响规律；3)氢对钛铝合金组织结构演变（相变、动态回复、动态再结晶、位错运动和孪晶等）的影响规律及其机理分析；4)制定钛铝合金板材轧制的最佳氢含量及最佳成形工艺方案；5)建立钛铝合金板材氢含量与组织结构和性能的相关性模型，实现板材组织和性能的精确调控。本项目的研究将为提高钛铝合金的塑韧性、改善其加工性能、推进其实用化进程提供一条新途径，为热氢加工技术的应用奠定理论基础。