钛合金紧固件的应用

作者：Don Tang，Bossard柏中专家团队

简介

钛合金紧固件具有重量轻、强度高、有良好的抗腐蚀能力的特点。钛金属的熔点 1660℃，沸点 3287℃，密度 4.54g/cm³，所以具有稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。

钛合金紧固件在航空航天、医疗和电子、半导体设备等行业领域具有广泛的应用。

其具有的特点、使用范围和优势：

1. 产品特点：
• 轻质：钛合金的密度较低，比钢铁材料轻，因此钛合金紧固件比钢制紧固件更轻。钛合金的强度跟某些钢相若，重量却还轻45%左右，在金属材料中具有最高的强度/重量比。
• 高强度：钛合金是常见金属中强度比较高的材料，适用于承受高载荷的紧固件。
• 耐热性：钛合金的熔点较高，耐热性优于钢制紧固件。
• 低磁性：钛合金紧固件具有很好的无磁性，不易受到磁场干扰。
• 优异的耐蚀性：钛合金具有良好的耐蚀性。
2. 使用范围：
• 航空航天领域：飞机、航天器等的连接装配依赖于大量的各类紧固件，钛合金紧固件在这些领域中得到广泛应用。
• 医疗和电子行业：核磁共振仪，电子屏蔽等关键设备。
• 半导体设备：防腐蚀部件。
3. 使用优势：
• 高屈强比：钛合金紧固件的屈强比较高，具有较高的安全性。
• 与碳纤维复合材料相匹配：钛合金电极电位与碳纤维复合材料电极电位相匹配，有效防止电偶腐蚀。
• 热疲劳性能优越：钛合金的热膨胀系数和弹性模量小，具有良好的热疲劳性能。

各种钛合金为原材料的螺钉，螺母，垫片及车削零件，常见材料，性能尺寸和表面处理方式：

常用材料

1. 钛 TA1 (Ti-CP) - 2级 (3.7035)

2. 钛 TC4 (Ti6Al4V) - 5级 (3.7165)

3. 钛 TC4ELI (Ti6Al4V ELI) - 23级 (3.7164ELI) 超低间隙

以下钛合金材料可选

TA0~TA3, TA7~TA19, TC1, TC2, TC4 ~TC17, TB2~TB8

材料性能

1. TA1 - 抗拉强度R_m:350 N/mm²

2. TC4 - 抗拉强度R_m:895 N/mm²（最小）

3. TC4ELI - 抗拉强度R_m:895 N/mm²（最小）

尺寸范围

M1-M36（部分标准螺钉螺母有库存）

表面处理

阳极氧化

离子镀铝

MoS2干膜润滑涂层

十六醇润滑涂层

其它表面处理

总结

钛合金紧固件凭借密度小，强度高，耐腐蚀的特性，广泛应用在航空航天、医疗、精密电子和半导体等行业，已经成为紧固件产品中重要的一部分。随着制造工艺技术的日益成熟和应用研究的深入及钛合金紧固件的标准化体系完善，钛合金紧固件将越来越多的应用在各行各业。

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