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01.鈦對鋼的顯微組織及熱處理的影響

鈦與氮、氧、碳等元素有著極強的親和力，是一種出色的脫氧去氣劑和固定氮、碳的有效元素。在鋼中，鈦和碳形成的化合物（TiC）結合力極強，穩定性高，只有在高溫（1000℃以上）下才會緩慢溶入鐵的固溶體中。這些TiC微粒能阻止鋼晶粒的長大粗化，對鋼的顯微組織有重要影響。此外，鈦還是強鐵素體形成元素之一，會縮小奧氏體相區。固溶態的鈦能提高鋼的淬透性，而以TiC微粒存在時則會降低鋼的淬透性。當鈦含量達到一定值時，由于TiFe2的彌散析出，會產生沉淀硬化作用。

02.鈦對鋼的力學性能的影響

鈦對鋼的力學性能的影響取決于其存在形態、鈦和碳的含量比以及熱處理方法。當鈦以固溶態存在于鐵素體中時，其強化作用高于鋁、錳、鎳、鉬等元素，僅次于鈹、磷、銅、硅等元素。在鈦的質量分數為0.03%~.1%的范圍內，鈦可以提高鋼的屈服強度。然而，當鈦和碳的含量比超過4時，鋼的強度和韌性會急劇下降。此外，鈦還能提高鋼的持久強度和蠕變抗力，并對鋼的韌性，特別是低溫沖擊韌性有改善作用。

03.鈦對鋼的物理、化學及工藝性能的影響

鈦能提高鋼在高溫、高壓、氫氣環境中的穩定性，增強不銹耐酸鋼的耐蝕性，特別是對晶間腐蝕的抗力。在低碳鋼中，當鈦和碳的含量比達到4.5以上時，鋼具有出色的耐應力腐蝕和耐堿脆性能。此外，鈦還能提高鋼在高溫時的抗氧化性，促進氮化層的形成，從而較迅速地獲得所需的表面硬度。含鈦鋼被稱為“快速氮化鋼”，可用于制造高精度螺桿。同時，鈦還能改善低碳錳鋼和高合金不銹鈉的焊接性。

04.鈦在鋼中的應用

鈦在鋼中的應用廣泛，當其質量分數超過0.025%時， 可作為合金元素考慮。在普通低合金鋼、合金結構鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、永磁合金以及鑄鋼中，鈦都有廣泛的應用。此外，鈦已經成為各種先進材料的重要組成部分，成為重要的戰略物資。在航天業中，鈦的使用量占比過半，被廣泛應用于航空航天器、動力機械等領域。