合金元素Ti对钢的组织与性能的影响

对钢的显微组织及热处理的作用
1）钛和氮、氧、碳都有极强的亲和力，是一种良好的脱氧去气剂和固定氮和碳的有效元素；
2）钛和碳的化合物结合力极强，稳定性高，只有加热到1000℃以上才会缓慢溶入铁的固溶体中。TiC微粒有阻止钢晶粒长大粗化的作用，使粗化温度提高至1000℃以上；
3）钛是强铁素体形成元素之一，使奥氏体相区缩小，强烈提高A1、A3；固溶态的钛提高钢的淬透性，而以TiC微粒存在时则降低钢的淬透性；
4）当钛含量达到一定值时，由于钛铁化合物的弥散析出，可产生沉淀硬化作用。
对钢的力学性能的作用
1）当钛以固溶态存在于铁素体之中时，其强化作用高于Al、Mn、Ni、Mo等，次于Be、P、Cu、Si；
2）钛对钢力学性能的影响取决于其存在形态和Ti与C质量比以及热处理制度。微量的钛使屈服强度有所提高，但当Ti与C质量比超过4时，其强度和韧性急剧下降。过高的加热温度（>1000℃）进行正火或淬火，虽可使强度提高50%，但剧烈降低塑性及韧性；
3）钛对钢的韧性，特别是低温冲击韧性少有改善作用；
4）钛能改善碳素钢和合金钢额热强性，提高其持久强度和蠕变抗力。
对钢的物理、化学及工艺性能的作用
1）提高钢在高温、高压氢气中的稳定性；
2）提高不锈耐酸钢的耐蚀性，特别是对晶间腐蚀的抗力，原因是防止铬碳化物在晶界析出而导致的贫铬；
3）低碳钢中，当Ti与C质量比达到4.5以上时，由于氧、氮、碳全部被固定，具有很好的应力腐蚀和碱脆抗力；
4）在铬的质量分数为4%~6%的钢中加入钛，能提高再高温时的抗氧化性；
5）钢中加入钛可促进淡化层的形成和较迅速获得所需的表面硬度，成为“快速氮化钢”；
6）改善低碳锰钢和高合金不锈钢的焊接性。
在钢中的作用
1）钛的质量分数超过0.025%时，可作为合金元素考虑；
2）钛作为合金元素在普通低合金钢、合金结构钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈钢、耐热钢、永磁钢、永磁合金及铸钢中均已得到应用；

3）钛越来越多地被应用于各种先进材料，称为重要的战略物质。

本文由天津守恒无缝钢管销售网络采集