钛螺丝属于钛紧固件的一种。什么是钛紧固件?说白了紧固件就是钛螺栓、钛螺钉、钛螺柱、钛螺母、钛螺钉、钛自攻螺钉、钛垫圈、钛铆钉、钛销、钛挡圈、钛链接副和紧固件-组合件等13大类;钛紧固件作为一种重要的通用基础件, 在工业中具有举足轻重的作用, 被称为“工业之米”。
钛螺栓
钛紧固件的应用历史可追溯到20世纪50年代, 美国率先将Ti-6Al-4V合金螺栓应用于B-52轰炸机, 取得了显著的减重效果。我国钛紧固件的研制历史可以追溯到1965年, 20世纪70年代相关单位进行了钛合金铆钉及应用研究工作。随着时间的发展,钛合金紧固件才慢慢走进民用市场。我国执行标准为 :GB/T 42159-2022(紧固件用钛及钛合金棒材和丝材)。然而,钛紧固件并没有一个全球统一的标准,各国、各地区都有自己的标准,下面将介绍一些较为常见的标准:
ASTM(美国材料与试验协会)是关于制造、材料、生产和性质的指南和标准。
ISO国际标准化组织是制定全球标准的机构之一。
GB指的是中国国家标准.
钛螺栓
钛紧固件上应用有以下优点:(1) 密度小。钛合金的密度显著小于钢铁材料的密度, 所以钛合金紧固件比钢制紧固件材料质量轻。(2) 比强度高。钛合金是常见金属材料中比强度较高的金属材料。(3) 熔点高。钛合金的熔点显著高于钢铁材料, 所以钛合金紧固件的耐热性比钢制紧固件耐热性好。(4) 热膨胀系数和弹性模量小。(5) 无磁。钛合金的磁导率十分小, 几乎可以忽略, 所以钛合金紧固件都是无磁的, 能够有效防止磁场的干扰。(6)钛合金紧固件可以进行阳极氧化工艺,产品表面各种各样的颜色 。
钛紧固件的制造主要包括三大部分:
1, 塑性变形, 例如顶镦、减径和滚螺纹等;
2, 表面强化, 例如螺栓承力面与直杆过渡区的强化等;
3, 机械加工, 例如车、铣和磨等。
钛螺栓
钛紧固件主要采用三类材料:
第一类是低Mo当量的α-β型两相合金,如Ti-6Al-4V;
第二类是亚稳定β合金,有美国的βIII,Ti-44.5Nb;
第三类是亚临界成分的α-β型两相合金,如俄罗斯的BT16l。
钛紧固件最主要的材料是TC4。TC4(Ti-6A1-4V)是一种中等强度的α-β型两相钛合金,具有优异的综合性能,半成品规格齐全,有棒材、锻件、厚板、薄板、型材和丝材等。该合金长时间工作温度可达400℃,在航空和航天工业中获得了最广泛的应用。
钛螺丝