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在航空工业中有一种神秘的金属常被用于制造飞机结构发动机部件等

2024-03-01科学

在航空工业中有一种神秘的金属,常被用于制造飞机结构、发动机部件等,

因此获得太空金属之名的美誉,整体呈银白色,以高强度重量比、耐腐蚀性和生物相容性而闻名,也常被用于制造医疗植入物,如人工关节、牙科种植体等,

它就是化学符号为Ti的钛,在稀有金属中位居第十位,钛的发现可以追溯到1791年由英国化学家威廉·格雷戈首次发现。他在一座锆石矿山中发现了一种黑色的矿石,将其称为「马格尼石」。

后来,马格尼石被确认为一种新的元素,并被命名为「钛」。不过在19世纪初,钛的研究受到了限制,它难以提纯并且在自然界中很少被发现,当时要从各种含钛矿物中提炼钛的过程既费工又昂贵;

不能像对其他金属地用碳去还原钛,因为钛与碳加热时会生成碳化钛。历史上最早能提炼钛的是1910年才能制备出99.9%的纯钛,至于发展直到20世纪,随着冶金技术的发展,钛的提纯和生产才开始成为可能

。在20世纪早期,钛开始被用于军事应用,例如制造飞机引擎的零部件和导弹结构。其高强度和耐腐蚀性使其成为理想的选择,那么你们知道钛加工难度吗,与大多数金属不同,钛的导热性较差,这给加工操作带来了独特的挑战。

其导热率低,导致加工过程中产生的热量无法充分散发,而是保留在工件和切削刀具之间,可能导致刀具过早磨损,增加运营成本,特别是对于钢制刀具,因为这些材料随着温度升高而失去硬度和强度,

从而增加刀具磨损,同时钛的塑性变形能力较差,需要较大的加工力才能实现形状改变。这使得在加工过程中可能出现过度加工或切削不足的情况,影响加工精度和表面质量。也由于钛的反应性和导热性,常规的切削润滑剂在钛加工中可能不够有效。

因此,需要选择适合钛加工的特殊切削润滑剂,以确保切削过程的顺利进行。不过现在钛的加工方式有很多,比如机加工、化学加工、热加工、粉末冶金和激光加工等