1、文献综述 摘要： 钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、 耐蚀性好、 耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。 世界上许多国家都认识到钛合金材料的 重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。自 1954 年美国研制成功 Ti-6Al-4V 合金以来，钛合金以它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容 性均较好等一系列优越性特点， 而成为钛工业中的王牌合金。 特别在航空高科技领域得到了 大量应用，现今于医学，汽车等上也应用广泛。钛合金阳极氧化膜的存在， ，进一步弥补了 钛合金在某些方面的缺陷，使其性能更加优异突出。本篇综述着重对钛合金
2、，钛合金阳极氧 化膜的原理规律和制备技术做了主要介绍。 关键字：钛，钛合金，航空工业，阳极氧化，钛合金阳极氧化膜 前言 钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要金属，密度小，比强度高和耐腐蚀性好。因此钛及 钛合金一直是航空航天工业的“脊柱”之一。近年来，钛在石油、化工、冶金、生物医学和 体育用品等领域开始得到应用，并己成为新工艺、新技术、新设备不可缺少的金属材料，钛 工业进入一个新的发展时期 钛合金的历史发展 钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属， 钛合金因具有强度高、 耐蚀性好、 耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。 世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性， 相
3、继对其进行研究开发，并得到了实际应用。 第一个实用的钛合金是 1954 年美国研制成功的 Ti-6Al-4V 合金，由于它的耐热性、强 度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王 牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的 7585。其他许多钛合金都可以看做是 Ti-6Al-4V 合金的改型。 钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料， 主要用于制作飞机发动机压气 机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件比重、强度和使用温度介于铝和钢之间，但 比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。1950 年美国首次在 F-84 战斗轰炸机 上用作后机身隔热
4、板、导风罩、机尾罩等非承力构件。20 世纪 5060 年代，主要是发展航 空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。60 年代开始钛合金的使用部位从后机身 移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。钛合金在军用飞 机中的用量迅速增加，达到飞机结构重量的 2025。70 年代起，民用机开始大量使用 钛合金，如波音 747 客机用钛量达 3640 公斤以上。马赫数小于 2.5 的飞机用钛主要是为了 代替钢，以减轻结构重量。又如，美国 SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数为 3，飞行高度 26212 米)，钛占飞机结构重量的 93，号称“全钛”飞机。当航空发动机的推重比从
5、 46 提 高到 810，压气机出口温度相应地从 200300 C 增加到 500600 C 时，原来用铝制造的 低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金，或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片， 以减轻结构重量。60 年代中期，钛及其合金已在一般工业中应用，用于制作电解工业的电 极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。70 年代， 钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的 2030， 主要用于制造压气机部件， 如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利 华北水利水电学院毕业设计（论文）文献综述 2 用钛合金的高比强度，耐腐
6、蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器 绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机 也都使用钛合金板 材焊接件。80 年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温 度已从 50 年代的 400提高到 90 年代的 600650。 A2(Ti3Al)和 r（TiAl） 基合金的出现， 使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向 推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。 另外，20 世纪 70 年代以来，还出现了 Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb 等形状记忆合金，并 在工程上获得日益广泛的应用。 钛合金的运用现状 航空航天的运用 目前，钛及其合金主要用于航空航天和军事工业上。据统计，钛在航空航天上的应用 约占钛总产量的70%左右，包括军用飞机、民用飞机、航空发动机、航天器、人造卫星壳体 连结座、高强螺栓、燃料箱、导弹尾翼、弹头壳体等。美国在这方面走在世界前列。20实际 60年代，阿波罗载人飞船登上月球，钛合
