|
6 z- A4 L5 O2 p4 s% T: L 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。
3 B+ Q# }6 h7 ~# @- l
) a7 D1 x# n% L
8 ?: J/ |- m k: [" B 钛合金 U. r- e8 x$ F2 E3 M& [; A* T/ V) P
( U/ _ \9 z+ H& {9 v
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。 , C! I6 \3 A4 X7 m
钛合金有多难掌握 . u$ ]$ D. j& \
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。
# P$ w/ x, E0 k, I7 K. j 4 {- p0 p M) j0 B2 `
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。 * x6 E+ r ^! C7 Y. d3 }- U& o
# m% S3 E7 a' c. f8 F
6 |4 T7 g* H! J) ?6 ` 切削工艺
" G1 b4 \' A3 p: o
1 z3 ?$ b9 [- {' d' p7 i 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。
, a8 G* K( ]! B- L* h0 ?3 x& c; @
5 e! R5 a! b& v/ D% F8 G- D
l1 L0 x% V2 A$ O/ g, Q 焊接 7 m" n7 s# G, @. U8 V. ?& t. N' A
, w5 J: V9 l* @: ?4 ?- [7 ~ 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。
0 H3 U. z- G5 F6 I' [1 g
; ]9 t9 N) O; A
6 ?, L, J ^8 I! n" T. e 飞机发动机
5 {, d- G5 }( ]! `- H3 V
5 c( @6 V3 N, R) G0 k/ B j2 P8 } 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。
# U$ a' Z6 p# h 我国钛合金的使用
' a4 ^" H+ j8 @. Y) e 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。 # D& Q) O+ D, h+ Q* \
! a3 W, n0 c5 r5 j X+ m) x& o3 q
歼20 $ [5 }, V; r3 J" G6 G/ C
: N v) a+ B: W) \9 g
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 C! ^1 r; h _9 L+ [4 m 4 L% j- j& X& y
+ |* f9 ~* V& G' t s) H
钛制造
3 L/ ], k" E! m 3 h6 b3 Y* E. E! ~
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。 , u9 z6 n+ p: t W
! `) J. @5 l) |4 H
: g$ N( R1 B. {# \5 `# `8 W) \6 G8 F 奋斗者号深潜器
9 u5 ?! V9 |& e5 k ( O6 u: _4 ]: {8 f2 U6 m" `" y
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。
- ?$ U" g6 \ Z2 K 5 p) M2 I, ]$ {4 |* l/ K H" A
- J' v; x0 Y; v- n( |6 ]* v 3D打印
& M* N$ E, H G2 r9 J 9 Z$ _) G9 J+ d1 t8 k8 b3 o9 [5 ~
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。 2 b6 I1 k d, {
总结
u$ s. f# ?2 N 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。
; J8 O! _; {0 c) R9 A6 k' ]0 B9 l3 h+ v2 l5 Q/ a. M( t! e$ ?7 Y
, e# g" s3 E5 ], i% E* u2 f) v' ^0 T( ~ L
* s) U. R) ]. j8 s | 
