关于钛及其合金的一些知识

一般的耐腐蚀性已经讨论过了。关于应力腐蚀开裂（SCC），商业纯钛合金和大多数钛合金实际上是免疫性的，除非在存在应力的情况下出现新的尖锐裂纹。如果钛在空气中开裂，保护性氧化物将立即重新形成，并且可能不会发生SCC。例如，如果裂纹是在海水中产生的，那么某些高强度合金或商业纯钛的高氧等级可能会发生SCC。即使在这里，如果零件没有立即加载，SCC也可以减轻。Dawson和Pelloux4研究表明，只要应力强度低于应力腐蚀阈值，在低频下进行试验，Ti-6Al-6V-2sn的疲劳裂纹扩展会减小。这是由于海水在较低频率下重新钝化（氧化物的重新形成），而在较高频率下没有足够的时间进行钝化。

合金的模量可以显著改变。Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn具有60%的冷加工，拉伸强度约为1070兆帕，模量约为76–83 gpa。在480℃老化时，强度和模量分别为15155Mpa和103gpa。含Nb、Zr和Ta的钛合金，被称为胶金属，为医疗工业开发，根据取向和加工，弹性模量低至40–50 gpa。这些模量接近于骨骼的模量，使其成为假体应用的理想选择。冷加工在提高强度的同时降低了模量。

六方密堆积（HCP）A相的晶体结构对不同方向的性能有着非常显著的影响。Larson6模拟了商业纯钛单晶的模量，并确定当沿基极施加应力时，模量约为144 gpa，但当垂直于基极施加应力时，模量约为96 gpa。最近观察到，轧制带的纵向和横向之间的极限拉伸强度差异（也是晶体结构的一个指标）约为205兆帕，在一个方向上连续轧制，这可能导致强烈的结构。

包辛格效应虽然不一定是独一无二的，但在钛合金中似乎比其他合金系统有更强的作用。这是由于六角密堆积（HCP）低温α相的滑动系统数量有限。如果拉伸试样在拉伸中拉伸，并且在失效前停止试验，并且从拉伸试样的标距长度上取一个压缩试样，则屈服强度显著下降。室温下0.5%的拉伸应变能使压缩屈服降低30%。这是由于材料中的位错沿着相同的滑动路径反向移动，这意味着在变形的早期阶段不必克服位错屏障。如果拉伸压缩试样，然后从其标距上拉伸，也会观察到同样的现象。这种影响可以通过在高温下成形或随后的退火来消除或减轻。因此，至少在航空航天工业中，当形成钛零件时，随后对其进行退火以避免这种大的屈服降低。它不影响极限拉伸强度。

固体金属脆化是钛及其合金的一个问题，最突出的例子是镉。要发生这种情况，需要紧密接触（迫使钛进入镉中，反之亦然）和高拉伸应力。