|
$ _" D# Z( w+ Q$ z 随着科研实力的不断提高，我国已经掌握了钛合金技术。钛合金属于一种金属材质，是发展各项产业中必不可少的物质。钛合金技术要比铝合金技术还要难掌握，虽然一路走来十分艰辛，也有很多困难，但这些都没能阻止我国前进的步伐。现在我国的钛合金技术已经成熟，并且运用在航天领域、3D打印、潜水设备、医用领域当中。
2 p6 u* }! C/ M# n
3 ^1 i& v$ _1 ]2 |" G* e
4 U: x9 b! Y! m x _ 钛合金 r2 n' J7 E: U, a
. j0 e3 b6 `* I/ k' g8 j8 b
目前，我国的钛合金技术已经远超欧美国家，也打造出不少新式的产品。小编也想好好地给大家聊一聊钛合金技术的前世今生。 , _& Q9 C% h K) y$ H
钛合金有多难掌握 5 ?( s5 u: ]' ?' J; p8 Y+ D0 x" C
钛是一种金属物质，而钛合金就是由多种钛加工组合在一起的合金金属。我国钛储量也是世界第一。钛合金的密度小、耐高温、抗腐蚀性强，是一种新型的很有发展潜力的结构材料。钛合金不仅强度高，硬度也高，其次就是弹性模量低，还可以在高温下保持良好的机械性能。它的耐热性要比铝合金、铜合金还要更甚一筹。钛只有在500℃的高温下才会产生变化，它的表面会出现一层薄薄的氧化钛膜，这层膜可以很好地保护钛合金不受腐蚀。
" ?7 O6 n5 ~' H( I: y4 |; c
. c) g+ }) { v2 f* R 由于钛合金强度高，硬度大，所以在进行加工的时候，使用的加工设备也必须拥有很高的硬度，可以采用切削、磨削、挤压、锻压、铸造等工艺手段。钛合金的加工也十分复杂，以切削加工为例，在切削的时候，会先切削成小块钛合金，因为每块钛合金中的热量都不容易消散，而且这些热量会聚集在切削刃周围，大量的聚集让切削的温度升高，因此钛合金切削的温度要比其他金属物质的切削温度还要高。由于钛合金含有特殊的化学性质，在高温中很难进行切削，因为很容易受到空气中的其他不明元素的影响，会让钛合金表面变得很硬，还会损坏切削材料，严重的情况还会导致切削刀刃破裂。 5 v3 j! u! e- N% W; ~9 o; L. t& `0 p
5 C+ i& u7 O7 b: O) o
( N4 B3 j/ d9 @) ?& D 切削工艺
" O3 |! w3 |/ m K+ S $ S( k0 f! n/ J n+ V4 v' d0 y4 c9 H
钛合金需要极其复杂的加工工艺才可以完成，特别是成块的钛合金更是少之又少。焊接钛合金就是一项艰难的小任务，钛合金在焊接的时候特别容易产生熔点高的氧化膜，这种氧化膜的还具有吸附能力，能够吸附大量的水分。而且，在焊接的过程中也很容易产生渣块，还会出现气孔或者熔合不成功的事情。就像我国的奋斗者号这样大型的机器设备，也是采用了钛合金材料，因此将它们焊接在一起就需要花费大量的时间。此外，还得考虑到焊接过程中会与空气中的其他气体发生反应，从而出现裂纹，气孔等，所以制造钛合金是一项充满挑战的事情。 : b# \8 ?2 a5 e# b0 h
" b& t0 O! _$ ^9 G$ J" U, ^
, U7 t) @. R: G. r ]3 w, U9 d: L 焊接 3 @& F% T7 M+ ?
5 T3 `2 v5 [8 }% k( F* U1 A1 f( p 不过，目前我国的钛合金技术已经成熟，在航空航天建设中的作用十分突出，就连制造火箭、制造导弹中都会有钛合金。钛合金的强硬度已经远远超越了铝合金、铜合金等其他合金金属物质。因为钛合金耐高温，所以在飞机的发动机里也使用了钛合金材质，有了钛合金的出现，就算发动机产生较大的热量也不会出现机器事故，因为钛合金可以在500°的高温下保持正常运作，因此钛合金正好适用于飞行器上面。
* Z4 o2 r( H! d% o, T- T5 P6 ~
" R& O9 @& c4 ~1 H3 J$ h 3 _9 A5 W4 k- W+ D h/ M
飞机发动机 . j+ \& e1 ?5 T# B4 O' |( P6 ^+ g3 \
/ o% q3 i% V' n0 f' d( G3 v. x 许多金属材质都会接受浸泡的考验，但往往禁不住长时间的考验，时间一长都会出现生锈的现象。但钛合金就完全没有这样的情况发生。用钛合金制造的深潜器，就可以在水下完成工作任务。其抗蚀性远胜于不锈钢的材料，我的奋斗者号潜水艇就采用了这种钛合金。 & k; v5 T7 Z+ D7 W
我国钛合金的使用 $ e; M( B- R4 V$ @) o* c8 f
早期虽然我国拥有丰富的钛和钛合金技术，但是在技术水平上还是不太先进，就连打造潜水艇采用的钛合金技术也是从国外学来的。但是，现在不管是潜水还是航天等各个行业中，需要使用的钛合金技术都是我国自己的。有了钛合金的出现，让我国航天事业和潜水事业发展得越来越好。现在我国钛合金技术中的低温钛合金研发和应用处于世界领先水平。而且我们的钛合金材质已经可以很好地满足航天飞行器的各种需求。 3 h* n' M7 d9 e( l" y1 i! l
; B+ G/ r8 o4 L
# c4 G7 E. X1 E* k. s# ^ 歼20
4 W: ^8 a( f* _
; R& b; ], m3 I& u/ } 目前，钛合金被广泛地应用在各个领域。钛合金技术可以分为真空冶炼，等温锻造和冷成型技术，最后还要进行表面处理。因此，得到的钛合金成品价格通常比较昂贵，不过慢工出细活，贵也有贵的道理。在我国拥有的自然资源中钛并不是一个稀有物种，我国的钛资源总量9.65亿吨，居世界之首，占世界探明储量的38.85%。而我国的钛合金技术是经过漫长的学习和多次实验结果，才总结出现在这样成熟并且先进的钛合金技术。 5 b" {2 ^2 m% p0 X2 H
1 F% u2 E9 T6 q# i+ u
: t R/ h5 H* h+ M1 y/ { e 钛制造 ' }+ i: z; f& r6 N/ k
; ?( \5 e4 |0 J' I y4 o* |' U) j x, m
现在我国已经完全掌握了钛合金技术，现在我国正在过渡到创新与防治相结合的新阶段。钛合金不管是面临高温还是低温的情况，都可以迎刃而解。其中：奋斗者深潜器、战斗机歼20、战斗机歼30以及3D打印等各种领域行业，都采用了钛合金技术，而且用的还是我们自己的钛合金和钛合金制造技术。
& M3 u7 |0 ^7 S( R5 m6 ^ ) z# c9 w9 j# [% Q& M0 @0 q! H
* _2 _3 s0 }4 k3 e1 { 奋斗者号深潜器 5 V" F/ r% z) r; `2 T
/ ^* ~6 V% U' a% w$ [/ i6 G 文章中也介绍过钛耐高温、韧性强，不过它还有最重要的一个特点就是无毒无害。因此在医学领域也采用了钛合金，并且融合了3D打印技术，这是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。通过3D打印技术打印出来的骨头，可以用在骨科辅助手术中或者骨置换体中，3D打印出来的骨头就跟人骨几乎是一模一样，根本看不出有什么区别。
& J7 w) [% A: h ) B$ y+ D1 w# z5 P' W
) A/ R/ z" J$ [2 k( N/ E
3D打印
2 ?" ]5 R& W* d$ d2 [! G
. z7 G0 R3 Y* v% f 我国的钛合金加工技术，是一步一个脚步走出来的，虽然经历了漫长的发展道路，但是发展结果还是令人骄傲的。
+ T( b) a! X. F+ W$ v7 ?# P 总结
4 z7 w" g, O& i# v 钛合金现在不仅是航空航天技术需要的，还是医疗、军事领域所需要的，有着广阔的发展前景。 1 i# \- A0 |+ u6 P, S
# o% C' n" j% ?) K) Q* a3 o- F
# U0 f; Y l* [* w. j4 a8 q; \1 k0 O, G0 q3 d
1 _1 Z' a. @: D5 Y
| 
