什么是钛合金(Titanium Alloy)？

钛合金是一种由钛与其他金属混合而成的金属材料，通常含有少量的钯、钒、铝和/或锡。这些金属比纯钛具有更好的性能，例如耐腐蚀性、良好的可焊性（可加工性）、稳定性，纯钛非常坚硬，这对焊接和成形具有挑战性。钛合金通常用于高性能飞机，如洛克希德马丁公司的F-22猛禽战斗机纯钛的唯一典型应用是矫形外科和牙科植入物，而钛的其他各种应用，包括航空航天工程、高温发动机、医疗和海洋加工以及体育设备使用钛合金。许多其他金属的合金也含有少量的钛，但这些都不被视为钛合金，除非钛占大多数钛合金可用于骨折或其他损伤后重建骨骼或关节。钛因其强度高、重量轻而常被认为是一种神奇的金属，其强度与钢差不多钛的强度是铝的两倍，钛比钢轻45%，比铝重60%它还具有与人体无反应性的优点，是医疗植入物的理想选择，例如固定骨折的销钉。但是，它的高成本限制了它的使用。钛在地壳中相对常见，其含量约为0.57%（第九种最常见的元素），但从其矿石中提取出来——金红石（TiO2）、钛铁矿（FeTiO3）和榍石（CaTiSiO5）等矿物价格昂贵，这是由于需要较高的热量输入。元素钛在1910年才首次以纯形式分离出来，当Matthew A.Hunter在800°C（1472°F）下用钠加热TiCl4时，共有38种常见的钛合金，但典型的混合物是90%的钛，6%的铝，和4%的钒。这种混合物被称为5级。有1到38级的钛，其中38级是最新发明的。这些等级并不表示强度或任何东西，它们只是用来方便参考，尽管早期的等级是最早生产的。5级钛也被称为钛6AL-4V，它被认为适合军事用途。这种钛合金在高达400°C（752°F）的温度下稳定应用，典型的应用是在飞机涡轮中，涡轮旋转非常快，变得非常热。此外，还可以看到钛合金广泛应用于军事硬件，在保时捷（Porsche）和法拉利（Ferrari）等高端汽车的连杆中可以找到钛合金。这些金属的存在是导致这些汽车如此昂贵的原因之一，但同时也是可靠和能够高速行驶的原因之一。高级产品中类似的高端材料是碳纤维钛合金可用于医疗植入物。