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為什麼說钛合金鍛造非常危險

生活 更新时间:2024-07-30 10:25:31

鐵合金每千克不超過9元,銅每千克50元左右,钛合金最高價格可達300元,民用钛合金闆每千克150~280元,而軍用的不會低于500元/千克,甚至能達到1300元。布加迪的一個钛合金螺絲都能賣50美元。

钛到底是什麼金屬?為什麼合金價格這麼貴?

為什麼說钛合金鍛造非常危險(钛合金為什麼賣這麼貴)1

其實钛本身并不貴,但是做成合金後,價格就會飙升,要問原因還得從钛本身說起。

钛主要存在于钛鐵礦和金紅石中,本身是一種銀白色的金屬。1910年人們第一次制出金屬钛;1948年,由于钛的質量輕 不易變形的特點美國開始了钛的工業化生産;比如眼鏡店常推的钛合金眼鏡框,以及醫學上的植入材料。

中國钛産量,從上世紀的200噸,已經發展到了現在的15萬噸,目前居世界第一。

那為什麼钛制品的價格還普遍偏高?

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這主要是因為钛的加工很困難。因為被開采出來的并不是純钛,還需要從海綿钛中提煉。在室溫下,钛可以防腐蝕防氧化。但在高溫下卻能和許多物質發生反應,為了避免高溫下和氧氣發生反應,必須在真空環境或者惰性氣體中進行冶煉。

有人會好奇,钛這麼貴主要都用在什麼地方呢?

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钛抵抗變形的能力比鋼鐵高,但是重量卻隻有同體積鋼鐵的一半。因此現代的航母、火箭、導彈上,很多鋼鐵都被替換成了钛合金。

有人用鋼闆和钛合金闆做了切割實驗,在切割過程中,會發現火花好像有點不太一樣。鋼闆是金色的,钛合金的火花卻是白色的。這主要是因為钛合金在切割過程中産生的小顆粒,可以在空氣中自燃,并發出明亮的火花。而且這些火花的溫度比鋼闆火花溫度高得多,所以極細钛粉也被用來做火箭的燃料。

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據統計,世界上每年用于航行的钛已經有一千噸以上了,所以钛還被稱為宇宙金屬、空間金屬。除了用作太空材料,钛也被用來制作潛艇。

曾有人把钛沉到海底,五年後取出來發現钛一點都沒生鏽。因為钛密度隻有4.5g/cm3,強度可位于金屬之首,能承受2500個大氣壓。因此钛潛艇能在深4500米的深海中航行,而一般鋼鐵潛艇最多潛水300米。

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不過钛也并不全是好處,美國曾經用钛造出一架飛機:SR-71。這架飛機的空速可以達到3.3馬赫,以往用鋁合金造,空速最多隻能到2.2馬赫。這麼快的飛機,卻有一個巨大的缺點,它平時不能加油。像我們平時不開車的時候,車裡的油就在油箱裡晾着也沒事。但是SR-71不行,它漏油。

為什麼它會漏油?難道油箱壞了?

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其實為了提高SR-71的速度。它全身93%的材料都是用的钛合金,不止發動機,連油箱也是。但是钛合金有個毛病,它不能完美地焊接,所以油箱存在很嚴重的漏油問題。如果在起飛前想把它的油加滿,地上肯定會漏掉四五百公斤的油。

而設計師也為此想了很多方法,貼蓋、修補都有。隻是由于它過高的速度,在飛行時會産生四五百攝氏度的高溫,機身還會拉長30多厘米,所以這些辦法都行不通。最終這架飛機也隻能進了博物館,供人們欣賞。

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