脉冲电子束辐照对TC4钛合金结构硬度的影响摘要关键词绪论钛合金的概述钛合金发展历程钛合金具有密度小、比强度高、良好的耐蚀性和耐疲劳性，广泛应用于航 空航天、石油化工、船舶、汽车等相关领域世界上很多国家也已经意识到了钛 合金的重要作用，美国、俄罗斯、中国、日木等国家也都先后对钛合金结构性能 进行•了广泛的研究和大屋的开发，在一些领域内也获得了实际应用基于雄厚的 综合国力和高端的科研设备，美国在钛工业方面上的研究是起步比较早的，1=1前 它的技术和规模都处于世界领先地位同时也取得了举世瞩日的成就1954年, 美国成功研制了第一个实用的钛合金，即Ti-6A1-4V合金，Ti-6Al-4V具有高强 度、耐热性好、耐蚀性高、较强的塑性和韧性以及较好的焊性、成形性、生物相 容性等多项优势，从而也使得T1-6A1-4V合金在钛合金工业领域里具有非常重要 的作用口前T1-6A1-4V合金的使用量已经达到了全部的钛合金使用量的3/4以 上，2世纪中期，钛合金主更应用于在机体上的结构钛合金和应用于航空发动机 所使用的高温钛合金70年代的时候，具有较强耐蚀性能的钛合金乂被开发出 来了20世纪80年代以后，高强钛合金和耐蚀钛合金都得到了进一步的发展。
在使用温度方面，钛合金在一定程度上也做到了突破它在50年代的时候的耐 热温度仅为400 °C,而在90年代的时候耐热温度已经提髙到了 600〜650°C随 着科技的进步，钛合金的应用口益变广结构钛合金也正在努力朝向高塑性、高 强度、高模量、高韧性和高损伤容限的方向发展我国的钛合金现状据统计，我国拥有世界已探明钛合金储量的60%左右，我国是一个拥有着 8.7亿吨的资源储量的国家，因此，我国在发展钛材制品的行业上占据着得天独 厚的有利条件特别是近十年来，随着我国的国民经济的不断提高，钛及钛合金 也开始由航空、航天、国防军工领域逐渐进入到民用消费领域诸如钛手表、钛 高尔夫球杆、钛眼镜架、钛自行车等产品此外，在建筑的领域上钛及钛合金制 品的应用也在逐渐的扩大我国建筑领域首次使用的是国家大剧院的屋顶，他们 采用的是钛■不锈钢复合板，这是首次在建筑领域里应用钛材同时也开创了建筑 领域的先河，由此更加带动了我国建筑市场钛材的应用我国由于民用领域对钛 的需求量逐渐增长，进而使得到钛工业以较快的速度发展目前，钛合金的研制 种类已达到五十多种，有三十多种钛和钛合金牌号已经列入国家的标准一批新 型钛合金，以着较好的综合性能达到了国际同类合金的领先水平，填补了国内在 这方面的空口。
目前，我国己经成为世界第四人钛工业国，我国是世界上继俄罗 斯、美国、日本Z后，一个具有较好的完整工业体系和较强的生产能力的国家1.1.2钛合金的分类及性能钛的熔点为1720°C,是同素异构体，它有a钛，B钛a钛温度是在 低于882°C时呈密排六方晶格结构；B钛是在882°C以上呈体心立方晶格结构 利用上述两种饮的不同结构的不同特点，适当添加一些合金元素，使其相分含量 和相变温度逐渐改变而得到不同的钛合金组织钛合金在室温卞有三种基体组 织a合金，（a +卩）合金和B合金中国分别以TA、TC、TB表示a钛 合金：它是a相固溶体组成的单相合金，不论是在较高的实际应用温度下还是 一般的温度下，钛合金均是a相，耐磨性高于纯钛，组织稳定，抗氧化能力强 在500°C〜600°C的温度下，a钛合金仍保持其抗蠕变性能和较高的强度，但是 在室温的情况下强度并不高，而且也不能进行热处理强化B钛合金：它是单 相合金，由B相固溶体组成的，未经热处理即具有较高的强度，淬火、时效后 合金能够得到进一步的强化，室温强度可达1372〜1666 MPa；但B钛合金不宜 在高温下使用，因为它的热稳能性很差a + 0钛合金：它是具有较好的组织稳 定性，较好的塑性、韧性以及较强的高温变形性能的双相合金。
这种合金有较好 的热压力加工性能，淬火、时效等处理手段都能使合金强化诸如热处理后约比 退火状态的强度要提高一半以上；这种合金在高温下可长期工作并具有较高的强 度，它的热稳定性也仅次于a钛合金钛合金按用途可分为高强合金、耐热合 金、低温合金、耐蚀合金（钛4R,钛■耙合金等）、以及特殊功能合金（钛■铁贮 氢材料和钛碌记忆合金）等钛合金具有以下性能：比强度高：钛合金的密度仅为钢的60%,人约在4.5g/cm3左右，纯钛的强 度才与普通钢的强度相接近，然而一些钛合金的强度远远的超过了许多合金结构 钢的强度因此钛合金的比强度（强度/密度）远大于其他金属结构材料目前 钛合金凭借它的刚性好、强度高、质轻，而广泛应用于飞机的发动机骨架、构件、 紧固件、蒙皮及起落架等热强度高：钛合金的使用温度要比铝合金的温度高几百度，在中等温度下钛 合金仍能保持一定的强度，在450〜500°C的温度下钛合金可长期工作，150°C 〜500°C范用内的比强度仍然很高，而在150°C吋的铝合金的比强度确是明显的下降铝 合金的工作温度在在200°C以下，钛合金的工作温度可达500°C o抗蚀性好：在海水介质中或者是潮湿的大气中，钛合金的抗蚀性远远优于不 锈钢；钛合金对酸蚀、点蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对氯化物、碱、硝酸、 氯的有机物品、硫酸等具有很好的耐腐蚀性能。
但是钛对具有那些有还原性氧或 者是锯盐的介质的抗蚀性上却表现的差一些较好的低温性能：钛合金在超低温和低温下，仍具有较好的力学性能如 TA7,是一种较好的低温性能的钛合金在-253°C下由于钛合金还具有一定程度 的塑性，于是，钛合金是一种非常重要的低温材料较大的化学活性：钛具有较大的化学活性，当钛与大气中氧、氢、氮、二氧 化碳、一氧化碳、氨气、水蒸气等接触就会产生非常强烈的化学反应当较高的 温度时，与氮作用也会形成TiN硬质表层；当含碳量高于0.2%时，钛合金中 形成硬质TiC；钛在600°C以上时，吸收氧形成较高硬度的硬化层；随着提高氢 的含量，钛合金脆化层也会形成硬脆表层深度曲于吸收气体的影响可达 0.1〜0.15mm,硬化程度约为20%左右钛出于它的化学亲和性，因此与摩擦表 面易产生粘附现象弹性模量小、导热系数小：钛的导热系数约为鎳的四分之一，铁的五分之一, 铝的十四分之一，而钛的导热系数比各种钛合金的导热系数要高出50%左右 钛合金在弹性模量这一方面也只是约为钢的二分之一，因此它具有了易变形、刚 性差，不宜制作薄壁件和细长杆，切削时又由于加工表面有着很大的回弹量，进 而对刀具刀面产生剧烈的粘附、摩擦、粘结磨损等现脉冲电子束的发展历程电子束表面改性的特点脉冲电子束辐照对钛合金表面改性脉冲电子束辐照对表面鎳铠处理过的钛合金的改性。