4.3.3　钛及钛合金

由于钛及其合金密度小、比强度高、热稳定性好，在强腐蚀介质中化学稳定性很高，并具有很强的自钝化能力，因此被广泛用于航空、航天和其他工业领域。钛以其优异的耐蚀性已经成为工程中重要的耐蚀结构材料。

1. 钛合金金相分类

1）α钛合金

它是由α相固溶体组成的单相合金，无论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下均是α相，组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。在500～600℃的温度下，α相钛合金仍保持其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。

2）β钛合金

它是由β相固溶体组成的单相合金，未经热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达1372～1666MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用。

3）α+β钛合金

它是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度比退火状态提高50%～100%；高温强度高，可在400～500℃的温度下长期工作，其热稳定性低于α钛合金。

3种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金；α钛合金的切削加工性最好，α+β钛合金次之，β钛合金最差。α钛合金的代号为TA，β钛合金的代号为TB，α+β钛合金的代号为TC。

2. 钛合金的耐蚀性

钛及钛合金在大气中由于表面生成一层氧化物保护膜，所以极耐大气腐蚀。在海洋大气中暴露24年，其平均腐蚀速率小于0.0254mm/a，几乎可以忽略不计，工业大气和农村大气的腐蚀数据相差不多。

钛及钛合金在淡水、海水和高温水蒸气中都是很耐蚀的。试验表明其腐蚀速率很小，可以忽略不计。

钛及钛合金在流动海水中的耐蚀性也很好，在流速为0.9m/s的海水中经四年半的试验还测不到腐蚀量；当流速达到20m/s时，腐蚀速率小得难以测量；即使当流速达到36m/s时，腐蚀速率仍很低，小于0.01mm/a。

钛及钛合金在海水中不会发生点蚀和由积垢引起的缝隙腐蚀，但由于设备设计装配的原因，可能会产生缝隙腐蚀，如一些海水的换热器。在海洋大气中暴露后，钛合金的腐蚀速率性能的变化如表4-11所示。