01.鈦對(duì)鋼的顯微組織及熱處理的影響
鈦與氮、氧、碳等元素有著極強(qiáng)的親和力，是一種出色的脫氧去氣劑和固定氮、碳的有效元素。在鋼中，鈦和碳形成的化合物（TiC）結(jié)合力極強(qiáng)，穩(wěn)定性高，只有在高溫（1000℃以上）下才會(huì)緩慢溶入鐵的固溶體中。這些TiC微粒能阻止鋼晶粒的長(zhǎng)大粗化，對(duì)鋼的顯微組織有重要影響。此外，鈦還是強(qiáng)鐵素體形成元素之一，會(huì)縮小奧氏體相區(qū)。固溶態(tài)的鈦能提高鋼的淬透性，而以TiC微粒存在時(shí)則會(huì)降低鋼的淬透性。當(dāng)鈦含量達(dá)到一定值時(shí)，由于TiFe2的彌散析出，會(huì)產(chǎn)生沉淀硬化作用。
02.鈦對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響
鈦對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響取決于其存在形態(tài)、鈦和碳的含量比以及熱處理方法。當(dāng)鈦以固溶態(tài)存在于鐵素體中時(shí)，其強(qiáng)化作用高于鋁、錳、鎳、鉬等元素，僅次于鈹、磷、銅、硅等元素。在鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%~.1%的范圍內(nèi)，鈦可以提高鋼的屈服強(qiáng)度。然而，當(dāng)鈦和碳的含量比超過(guò)4時(shí)，鋼的強(qiáng)度和韌性會(huì)急劇下降。此外，鈦還能提高鋼的持久強(qiáng)度和蠕變抗力，并對(duì)鋼的韌性，特別是低溫沖擊韌性有改善作用。
03.鈦對(duì)鋼的物理、化學(xué)及工藝性能的影響
鈦能提高鋼在高溫、高壓、氫氣環(huán)境中的穩(wěn)定性，增強(qiáng)不銹耐酸鋼的耐蝕性，特別是對(duì)晶間腐蝕的抗力。在低碳鋼中，當(dāng)鈦和碳的含量比達(dá)到4.5以上時(shí)，鋼具有出色的耐應(yīng)力腐蝕和耐堿脆性能。此外，鈦還能提高鋼在高溫時(shí)的抗氧化性，促進(jìn)氮化層的形成，從而較迅速地獲得所需的表面硬度。含鈦鋼被稱為“快速氮化鋼”，可用于制造高精度螺桿。同時(shí)，鈦還能改善低碳錳鋼和高合金不銹鈉的焊接性。
04.鈦在鋼中的應(yīng)用
鈦在鋼中的應(yīng)用廣泛，當(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)0.025%時(shí)， 可作為合金元素考慮。在普通低合金鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、永磁合金以及鑄鋼中，鈦都有廣泛的應(yīng)用。此外，鈦已經(jīng)成為各種先進(jìn)材料的重要組成部分，成為重要的戰(zhàn)略物資。在航天業(yè)中，鈦的使用量占比過(guò)半，被廣泛應(yīng)用于航空航天器、動(dòng)力機(jī)械等領(lǐng)域。
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