钛合金棒的应用及特性在国内行业取得了迅速发展

一、引言

钛合金棒最大特点是密度小，强度高，耐腐蚀性能好，还具有良好的中温强度和低温韧性，钛合金棒及钛合金材料的导电性和导热性较差，钛合金棒还是无磁的。从1948年美国首次将钛合金棒投入工业化生产半个多世纪以来，钛合金棒的应用在十个行业取得了迅速发展，应用的同时也收到了显著的经济效益和社会效益，并且TC4钛棒、TC11钛棒、TC6钛棒成为宇航、海洋、石油工业、和TA9钛棒在化学、石油化学工业必不可少的工程材料。

二、应用领域及特性

1、TC4钛棒的应用领域及特性

1）TC4钛棒(Ti-6A1-4V)属于α+β型合金，用量大。

2）TC4钛棒有良好的工艺性能，其常规热变形在两相区进行，变形量必须大于50%才能将粗大的原始魏氏体组织改造成等轴组织。

3）变形加工后的TC4钛棒，根据不同需要，可采用去应力退火(goo℃保温、空冷)、普通退火(700一sao℃保温、空冷)、再结晶退火(940℃保温后炉冷至480℃空冷)及双重退火(940℃保温空冷+700℃保温空冷)等热处理工艺。去应力退火及普通退火所得组织为非再结晶或部分再结晶组织，强度较高;再结晶退火后得等轴。α+晶间β组织，塑性较好;双重退火后得到等轴α+β组织，接近双态组织形态，具有较好的综合性能(Qb约为900一1000MPa, ￠为10% ,ψ约为35%一45 %)。

4）TC4钛棒进行强化热处理，强度可提高20%一30%。一般认为，在850℃- 950℃时效可以获得初生α量适当的显微组织和较好的综合性能。TC4合金的淬透胜较差，采用强化热处理的零件横截面一般不大于40 mm。

5）TC4合金具有较好的焊接性，焊缝区温度不低于基体的90%;塑性也与荃体金属相近。

6）TC4合金的抗蚀性接近纯钛，可在400℃以下长时间工作，短时::L作温度可达700℃一750℃当合金中氧、氮含量在低水平时，TC4EL,1合金还能在一I 96℃保持良好塑性，可用来制作低温高压容器。

2、TA9钛棒的应用领域及特性

TA9钛棒（钛钯合金）在氧化性介质中具有优良的耐腐蚀性。对还原性介质也有一定的耐腐蚀能力，尤其能改善其在高氯离子浓度介质中的抗缝隙腐蚀能力。TA9钛棒含0.2%钯，TA9钛钯合金在5%沸腾硫酸中，可以使腐蚀率从48.26mm/a（工业纯钛）降低到0.508mm/a，耐腐蚀能力提高约95倍。该合金具有良好的加工、成型和焊接性能，但含有贵金属钯，成本高。

Ti-Pd合金有Ti-0.2Pd、Ti-0.15Pd及Ti-0.13Pd,其中以Ti-0.2Pd应用较多,用于各种强腐蚀环境的反应器、塔器、高压釜、换热器、泵、阀、离心机、分离机、管道、管件、电解槽中 。

3、TC11钛棒的应用领域及特性

目前TC11钛棒在石油、天然气、地热工业的勘探和生产中都有广泛的应用，主要应用于钻杆、 海上平台承重架、井下管具、应力接头、海油生产、油井维修支承架以及海洋平台张拉力部件、深水隔水导管、压井管线、输出立管等。TC11钛棒的特点：密度小，质地轻、耐腐蚀性能好、拉力强度高、高强度、高硬度、耐高压、耐高温、耐低温、耐磨、耐腐蚀。

TC11因为有着卓越的耐高温及极高力学性能被广泛应用于化工，航空，石油开采，船舶工业等领域。

钛合金钻铤、钛合金钻杆不仅具有钢钻铤、钻杆的强度，而且具有合成材料的柔性、比较轻的质量、良好的耐腐蚀性和耐用性。特别是在短半径水平井钻井的高应力状态下，其寿命要远远高于钢钻杆、钢钻铤。

近年来随着全球海洋化的进展以及钛原材料价格不断下跌，钛在建筑、装饰领域的需求量和应用范围正在不断拓展，预计今后几年在建筑、装饰行业钛棒需求量将达5000吨以上，海洋工程和海岛建设钛棒需求量将达5000吨以上，造船工业用钛量将达5000吨以上。而我国现在还没有一家专业从事建筑装饰用钛棒生产企业，只是将工业用材料简单的应用于民用领域，与市场和行业需求差距较大，急需建立专业化生产线，满足这一领域的各项专业化需求。

钛合金棒是目前能大量生产的、价格最低的、几乎完全不被海水腐蚀的金属。作为建筑材料，钛合金棒的反射率较小，并呈现淡银灰色，拥有迷人的金属自然光泽。宝鸡钛产业研究院将生产建筑装饰用钛材，主要是应用于建筑物的屋顶，其次是大厦的幕墙、港湾设施、桥梁、海底隧道、外壁、装饰物、小配件类、立柱装饰、外装、纪念碑、标牌、门牌、栏杆、管道、防蚀被覆等。