钛及其合金管件具有比强度高、高温性能好、防腐蚀能力强、无磁性、无毒以及良好的生物相容性等一系列优异特性,在航空、航天、船舶、车辆工程、生物医学、化工、能源、海洋等领域得到了广泛的应用,被誉为现代金属,是一种理想的金属结构材料。钛工程技术研究往往分为航空与非航空或军用与民用两大领域,它们的发展趋势各有不同,在航空领域主要以比强度、比刚度和耐热性、韧性、疲劳寿命等作为主要技术指标,尽量选择综合力学性能最优的钛合金。在非航空领域则主要以腐蚀性、加工性和成本为主要技术指标,它主要选择工业纯钛、成分较简单或低合金化的通用钛合金。航空工业是应用钛及其合金管件最早的领域,由于航空工业对高强度低密度材料的需求日益迫切,大大促进了航空钛工业的迅速发展,从机身骨架到发动机,乃至螺钉、螺母等连接件,钛合金制件在航空中的应用越来越广泛。

钛及其合金管件的强度高(接近中强钢),密度小,用其代替结构钢和高温合金,能大幅度减轻结构的重量,这在航空部门中尤为重要。钛合金耐高温性能好,如常用的T-6A-4V合金能在350℃的温度下长期工作,因此在飞机的高温部位(如后机身等)可取代不能满足高温使用性能要求的铝合金。而且钛合金与飞机上大量使用的复合材料的强度、刚度匹配较好,能获得很好的减重效果。同时,由于两者电位比较接近,不易产生电偶腐蚀,因此相应部位的结构件和紧固件宜采用钛合金。另外,钛合金具有较高的疲劳寿命和优良的耐腐蚀性能,可以提高结构的抗腐蚀能力和寿命,满足先进飞机、发动机可靠性高和寿命长的要求。钛没有磁性,用钛建造的潜艇不必担心磁性水雷的攻击,具有很好的反监护作用,并且由于钛既能抗海水腐蚀,又能抗深层压力,其下潜深度比不锈钢潜艇增加了80%,钛潜艇可以在深达4500m的深海中航行。为此,发达国家投入了大量的资金和技术力量进行钛合金的应用研究,钛合金在飞机上的用量不断增加,甚至达到41%2。近年来,我国对钛合金的研究也十分活跃,我国钛科学技术的发展不断取得新的进展,目前钛合金已成为我国航天航空工业中不可缺少的结构材料。
 

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