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介紹

鈦是一種金屬元素，灰色，原子序數22，相對原子質量47.87。能在氮氣中燃燒，熔點高。鈦的密度為4.54g／cm3，比鋼輕43%，比久負盛名的輕金屬鎂稍重一些。機械強度卻與鋼相差不多，比鋁大兩倍，比鎂大五倍。鈦耐高溫，比黃金和鋼都高的多。鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結構材料，主要用於航天工作和航海工業，在石油化工行業也有較多的應用。

鈦的硬度與鋼鐵差不多，而它的重量幾乎隻有同體積的鋼鐵的一半，鈦雖然稍稍比鋁重一點，它的硬度卻比鋁大2倍。現在，在宇宙火箭和導彈中，就大量用鈦代替鋼鐵。據統計，目前世界上每年用於宇宙航行的鈦，已達一千噸以上。極細的鈦粉，還是火箭的好燃料，所以鈦被譽為宇宙金屬，空間金屬。

鈦的耐熱性很好，熔點高達1660℃℃。在常溫下，鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強堿的溶液中。就連最兇猛的酸——王水，也不能腐蝕它。鈦不怕海水，有人曾把一塊鈦沉到海底，五年以後取上來一看，上麵粘瞭許多小動物與海底植物，卻一點也沒有生銹，依舊亮閃閃的。現在，人們開始用鈦來製造潛艇——鈦潛艇。由於鈦非常結實，能承受很高的壓力，這種潛艇可以在深達4500米的深海中航行

在常溫下，鈦不會被稀鹽酸、稀硫酸、硝酸或稀堿溶液所腐蝕；隻有氫氟酸、熱的濃鹽酸、濃硫酸等才可對它作用。鈦合金有好的耐熱強度、低溫韌性和斷裂韌性，故多用作飛機發動機零件和火箭、導彈結構件。鈦合金還可作燃料和氧化劑的儲箱以及高壓容器。現在已有用鈦合金製造在石油工業上主要作各種容器、反應器、熱交換器、蒸餾塔、管道、泵和閥等。鈦可用作電療和發電站的冷凝器以及環境污染控製裝置。鈦鎳形狀記憶合金在機器機表上已廣泛應用。在醫療中，鈦與人體有很好的相容性,可作人造骨頭和各種器具。鈦還是煉鋼的脫氧劑和不銹鋼以及合金鋼的組元。鈦白粉是顏料和油漆的良好原料。碳化鈦，碳（氫）化鈦是新型硬質合金材料。氮化鈦顏色近於黃金，在裝飾方麵應用廣泛。純鈦是銀白色的金屬，它具有許多優良性能。

鈦具有可塑性，高純鈦的延伸率可達50-60%，斷麵收縮率可達70-80%，但強度低，不宜作結構材料。鈦中雜質的存在，對其機械性能影響極大，特別是間隙雜質（氧、氮、碳）可大大提高鈦的強度，顯著降低其塑性。鈦作為結構材料所具有的良好機械性能，就是通過嚴格控製其中適當的雜質含量和添加合金元素而達到的。

鈦的十大性能

密度小，比強度高金屬鈦的密度為4.54g/cm3,高於鋁而低於鋼、銅、鎳，但比強度位於金屬之首。

耐腐蝕性能鈦是一種非常活潑的金屬，其平衡電位很低，在介質中的熱力學腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質中很穩定，如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質中是耐腐蝕的。這是因為鈦和氧有很大的親和力，在空氣中或含氧的介質中，鈦表麵生成一層致密的、附著力強、惰性大的氧化膜，保護瞭鈦基體不被腐蝕。即使由於機械磨損也會很快自愈或重新再生。這表明瞭鈦是具有強烈鈍化傾向的金屬。介質溫度在315℃以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。為瞭提高鈦的耐蝕性，研究出氧化、電鍍、等離子噴塗、離子氮化、離子註入和激光處理等表麵處理技術，對鈦的氧化膜起到瞭增強保護性作用，獲得瞭所希望的耐腐蝕效果。針對在硫酸、鹽酸、甲胺溶液、高溫濕氯氣和高溫氯化物等生產中對金屬材料的需要，開發出鈦-鉬、鈦-鈀、鈦-鉬-鎳等一系列耐蝕鈦合金。鈦鑄件使用瞭鈦-32鉬合金，對常發生縫隙腐蝕或點蝕的環境使用瞭鈦-0.3鉬-0.8鎳合金或鈦設備的局部使用瞭鈦-0.2鈀合金,均獲得瞭很好的使用效果。

耐熱性能好新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。

耐低溫性能好鈦合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,其強度隨溫度的降低而提高,但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免瞭金屬冷脆性,是低溫容器,貯箱等設備的理想材料。抗阻尼性能強金屬鈦受到機械振動、電振動後，與鋼、銅金屬相比，其自身振動衰減時間最長。利用鈦的這一性能可作音叉、醫學上的超聲粉碎機振動元件和高級音響揚聲器的振動薄膜等。無磁性、無毒鈦是無磁性金屬，在很大的磁場中也不會被磁化，無毒且與人體組織及血液有好的相溶性，所以被醫療界采用。

抗拉強度與其屈服強度接近鈦的這一性能說明瞭其屈強比（抗拉強度/屈服強度）高，表示瞭金屬鈦材料在成形時塑性變形差。由於鈦的屈服極限與彈性模量的比值大，使鈦成型時的回彈能力大。

換熱性能好金屬鈦的導熱系數雖然比碳鋼和銅低，但由於鈦優異的耐腐蝕性能，所以壁厚可以大大減薄，而且表麵與蒸汽的換熱方式為滴狀冷凝，減少瞭熱組，太表麵不結垢也可減少熱阻，使鈦的換熱性能顯著提高。

彈性模量低 彈性模量是材料在彈性變形階段內，正應力和對應的正應變的比值。從宏觀角度來說，彈性模量是衡量物體抵抗彈性變形能力大小的尺度，從微觀角度來說，則是原子、離子或分子之間鍵合強度的反映。鈦的彈性模量在常溫時為106.4GMPa,為鋼的57%。

吸氣性能鈦是一種化學性質非常活潑的金屬,在高溫下可與許多元素和化合物發生反應。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發生反應。

技術要求

1.鈦及鈦合金管的化學成分應符合GB/T3620.1的規定，需方復驗時，銘坤鈦業化學成分的允許偏差符合GB/T3620.2的規定。

2.管材外徑的允許偏差應符合表一規定。

3.管材壁厚的允許偏差應不超過其名義壁厚的±12.5%，管材壁厚的允許偏差不適用於鈦焊接管的焊縫處。

4.管材的長度應符合表二規定。

5.管材的定尺或倍尺長度應在其不定尺長度范圍內，定尺長度的允許偏差為+10mm，倍尺長度還應計入管材切斷時的切口量，每個切口量應為5mm。

表一

表二