commercially pure titanium

鈦Ti

含一定量的氧、氮、碳、硅、鐵及其他元素雜質(zhì)的α相鈦。鈦含量不低于98%、含有少量氧、氮、氫、碳、硅和鐵等雜質(zhì)的致密金屬鈦。氧、氮、碳、氫和硅屬于間隙雜質(zhì)元素，鐵屬于替代式β穩(wěn)定元素。氧、氮、碳都能提高鈦的室溫抗拉強(qiáng)度，同時(shí)也會(huì)降低鈦的塑性，因此鈦中氧、氮、碳的含量都有比較嚴(yán)格的限制，特別是氧含量。氫在鈦中的溶解度很小，氫與鈦的反應(yīng)是可逆的。氫對(duì)鈦性能的主要影響表現(xiàn)為“氫脆”，當(dāng)鈦中氫含量達(dá)到一定量后，將會(huì)大大提高鈦對(duì)缺口的敏感性，從而急劇地降低缺口試樣的沖擊韌性等性能。通常規(guī)定鈦中氫含量不得超過(guò)0.015%。鈦是現(xiàn)代宇宙航空科學(xué)，海洋科學(xué)和核能發(fā)電等尖端科學(xué)工業(yè)所不可缺少的材料。鈦比一般金屬輕48%，且韌性強(qiáng)，耐酸堿性、抗腐蝕、穩(wěn)定性高，高強(qiáng)度，良好彈性等優(yōu)點(diǎn)，符合人體工程系，鈦對(duì)人體無(wú)毒，無(wú)任何輻射。^[1] 

工業(yè)純鈦的典型牌號(hào)有：美國(guó)ASTM的Gr-1、Gr-2、Gr-3、Gr-4；日本JIS的classl、2、3；英國(guó)IMI的115、125、130、155、160；德國(guó)DIN的3.7025、3.7035、3.7055、3.7065。中國(guó)工業(yè)純鈦的材料牌號(hào)有變形工業(yè)純鈦TA1、TA2、TA3；鑄造工業(yè)純鈦ZTAl、ZTA2、ZTA3。^[1] 

工業(yè)純鈦一般應(yīng)經(jīng)過(guò)兩次真空(其中至少一次是在真空白耗電極電弧爐中)熔煉，其鑄件通常是在真空殼式爐中進(jìn)行生產(chǎn)。工業(yè)純鈦既可承受熱加工，也可承受冷加工。由于鈦加熱時(shí)容易吸收氧、氫和氮，使塑性降低并使性能變壞，所以在加熱時(shí)必須注意使?fàn)t內(nèi)的氣氛保持中性或微弱氧化性氣氛，盡量避免采用還原性氣氛，更不允許使用氫氣加熱。可在通常的設(shè)備上進(jìn)行鍛造、擠壓、軋制和拉伸等加工，其熱加工的溫度范圍為800～900℃。進(jìn)行冷加工時(shí)，當(dāng)冷加工率達(dá)到一定值(如30%～60%)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行中間退火。

工業(yè)純鈦的切削性類(lèi)似于奧氏體不銹鋼，但由于鈦的化學(xué)活性高、導(dǎo)熱性差，對(duì)刀具表面有較高的粘結(jié)傾向，因此具體切削工藝與鋼應(yīng)有所區(qū)別。采用鋒利的工gorlg刀具、大進(jìn)給量、較低的切削速度和溶油性冷卻液，以及剛性強(qiáng)的工夾具，能順利地進(jìn)行切削加工。工業(yè)純鈦適合于各種焊接，焊縫區(qū)有極好的流動(dòng)性。焊接方法很多，工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的是氬氣保護(hù)電弧焊。^[1] 

由于工業(yè)純鈦具有較好的綜合性能和優(yōu)異的耐蝕性能，使它成為許多工業(yè)部分不可缺少的結(jié)構(gòu)材料。而作為生物植入材料，自60年代以來(lái)，已在臨床上得到廣泛應(yīng)用。在所有的常用植入金屬材料中，鈦的生物相溶性好，而且由于其密度和彈性接近人骨，又無(wú)磁性，因而在不銹鋼、鈷鉻鉬合金和鈦三大金屬植入物材料中，鈦是最有發(fā)展前途的一種生物工程材料。鈦的應(yīng)用已解決了許多重大工程技術(shù)難題，促進(jìn)了科技進(jìn)步，帶來(lái)了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，而鈦的優(yōu)異性能和巨大潛力，又展示了其應(yīng)用的更廣闊的前景。