鈦的十大力學性能

①純鈦的抗拉強度為265～353MPa，一般鈦合金為686～1176MPa，目前*可達1764MPa。鈦合金與許多鋼的強度相當，但鋼的比強度遠不如鈦合金。

②鈦和鈦合金的壓縮強度不低于其抗拉強度。工業(yè)純鈦的壓縮屈服強度和拉伸屈服強度大致相等，而Ti-6AI-4V和Ti-5AI-2.5Sn壓縮強度比拉伸強度稍高。

③剪切強度一般為抗拉強度的60％～70％。鈦和鈦合金薄板的承壓屈服強度大約是抗拉強度的1.2～2.0倍。

④在正常大氣氣氛下，經(jīng)加工和退火的鈦和鈦合金的持久極限為0.5～0.65抗拉強度。在缺口狀態(tài)（Kt=3.9）進行1000萬次疲勞試驗時，退火Ti-6AI-4V的持久極限為0.2倍抗拉強度。

⑤*純度級的加工工業(yè)純鈦的硬度通常小于120HB（布氏硬度)，其他工業(yè)純的加工鈦的硬度為200～295HB。純鈦鑄件的硬度為200～220HB。鈦合金在退火狀態(tài)下的硬度值為32～38HRC（洛氏)，相當于298～349HB。鑄態(tài)的Ti-5Al-2.5Sn和Ti-6AI-4V的硬度為320HB，低間隙雜質(zhì)Ti-6Al-4V鑄件的硬度為310HB。

⑥工業(yè)純鈦的拉伸彈性模量為105～109GPa大多數(shù)鈦合金在退火狀態(tài)下的拉伸彈性模量110～120GPa。時效硬化的鈦合金比在退火狀態(tài)下具有稍高的拉伸彈性模量，抗壓彈性模量等于或者大于拉伸彈性模量。鈦合金的比彈性模量與鋁合金的相等，僅次于鈹、鉬和某些高溫合金。

⑦工業(yè)純鈦的扭轉(zhuǎn)或剪切模量為46GPa，鈦合金的剪切模量為43～51GPa。為提高鈦合金的強度，增加間隙物含量都會給合金的抗沖擊性能和斷裂韌性帶來有害影響。根據(jù)鈦合金的種類和狀態(tài)的不同，變性工業(yè)純鈦的夏氏缺口沖擊強度值為15～54J/㎡，鑄造狀態(tài)時約為4～10J/㎡。鈦合金在退火狀態(tài)下的沖擊強度為13～25.8J/㎡，時效狀態(tài)的稍低。鑄造狀態(tài)的Ti-5AI-2.5Sn的夏氏V形缺口沖擊強度為10J/㎡，Ti-6AI-4V的為20～23J/㎡。含氧量愈低的鈦合金，此值愈高。

⑧許多鈦合金具有很高的斷裂韌性，或者說，鈦合金抗裂紋擴展的能力很好。退火狀態(tài)的Ti-6AI-4V就是一種韌性極好的材料，當缺口集中系數(shù)Kt=25.4mm時，缺口拉伸強度與非缺口拉伸強度之比大于1。

⑨鈦合金在高溫下還能保持一定的性能。一般工業(yè)鈦合金在540℃溫度下能保持其性能，但僅能供短時間應用，長時間夠的溫度范圍為450～480℃。目前已研制出供600℃溫度下使用的鈦合金。鈦合金作為導彈材料可在540℃溫度下長期使用，還可在760℃溫度下短時間使用。幾種鈦合金的高溫性能見表2-7。

⑩鈦和鈦合金在低溫和超低溫下仍能保持其原有的力學性能。隨著溫度的降低，鈦和鈦合金的強度不斷增加，而延性逐漸變差。許多退火的鈦合金在-195.5℃溫度下還具有足夠的延性和斷裂韌性。含間隙元素特低的Ti-5AI-2.5Sn可在-252.7℃溫度下使用。它的缺口抗拉強度與非缺口抗拉強度之比，在-25.7℃溫度下為0.95～1.15。

液氧、液氫和液氟是導彈和宇宙裝置中的重要推進劑。用于制作低溫氣體容器和低溫結(jié)構(gòu)件的材料其所具有的低溫性能是非常重要的。當顯微結(jié)構(gòu)呈等軸狀和間隙元素（氧、氦、氫等）的含量很低時，鈦合金的延展性仍在5％以上。大多數(shù)鈦合金在-252.7℃溫度下具有差的延展性，而Ti-6AI-4V的延伸率則達到12%。