高強度、低密度,使得α+β鈦合金業(yè)已用于各種用途,如飛機、消費品等。Ti-6Al-4V合金是最常用的α+β鈦合金之一,但合金中含有合金化元素“V”,而V的價格波動很厲害,從而使V作為合金化元素的作用受到限制。為此,日本大同公司特殊鋼研究開發(fā)部開發(fā)了無釩α+β鈦合金“VLTi”,新合金是用價格比較穩(wěn)定的鐵來代替釩。
科研人員對Ti-6Al-(0.4~3)Fe的各項性能進行了研究。試驗研究表明:室溫下,隨著Fe含量的增加,合金的0.2%屈服應(yīng)力和抗拉強度增加,延伸率和斷面收縮率不變。其中,當(dāng)Fe含量為1時,抗拉強度達(dá)1000MPa,0.2%屈服應(yīng)力>900MPa,延伸率18%。673K下,隨著Fe含量的增加,合金的0.2%屈服應(yīng)力和抗拉強度增加,延伸率和斷面收縮率基本不變。其中,當(dāng)Fe含量為1時,抗拉強度達(dá)>600MPa,0.2%屈服應(yīng)力>400MPa。疲勞強度試驗結(jié)果為:在107周次下,隨著Fe含量的增加,合金的疲勞強度增加。其中,當(dāng)Fe含量為1時,疲勞強度達(dá)到600MPa,而Fe含量>1時,疲勞強度增加有限。最終,新合金“VLTi”即為Ti-6Al-1Fe。而VLTi的抗拉強度和延伸率與Ti-6Al-4V合金相當(dāng)。
因此,在消費品和汽車零部件方面,VLTi可以取代Ti-6Al-4V合金。另外,VLTi的密度比Ti-6Al-4V低,是高爾夫球頭用鈦合金的上佳選擇。(曉紅)