一、什么是輕量化高強(qiáng)度高彈性鈦合金SJ1100?

　　輕量化高強(qiáng)度高彈性鈦合金SJ1100，是由浙江申吉鈦業(yè)獨(dú)立研制開發(fā)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型輕量化高強(qiáng)高彈性鈦合金,是一種Ti-Al-V-Cr -Zr型組構(gòu)鈦合金，其主要性能指標(biāo)已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

　　它是一種α+β雙相合金,具有良好的綜合性能,組織穩(wěn)定性好,有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進(jìn)行熱壓力加工，能進(jìn)行淬火、時(shí)效使合金強(qiáng)化。其加工工藝環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，加工成本低，易于生產(chǎn)，適用于各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Φ兔芏雀邚?qiáng)度鈦合金的要求。

　　二、SJ1100鈦合金突出的優(yōu)良性能有哪些？

　　具有高強(qiáng)韌性能:SJ1100具有高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，在退火狀態(tài)下抗拉強(qiáng)度可達(dá)1150兆帕，均比國(guó)產(chǎn)TC4鈦合金的性能有了顯著的提高。

　　具有輕量化：SJ1100具有超低的密度，理論密度小于4.40g/cm，實(shí)測(cè)密度4.35 g/cm。

　　具有優(yōu)良的工藝性能:SJ1100具備非常良好的熱加工工藝性能，可采用軋制、鍛造或壓制工藝加工成各種半成品和零部件，具有良好的機(jī)械加工性能，可通過焊接加工成各種結(jié)構(gòu)部件，并可通過熱處理工藝改善鈦合金的性能。

　　良好的塑性：合金的伸長(zhǎng)率>10%，實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)率（50mm標(biāo)距）都能確保在12%以上。

　　低彈性模量：實(shí)測(cè)各規(guī)格彈性模量低于130GPa。

　　三、SJ1100鈦合金的設(shè)計(jì)思路

　　該合金選取Al為主要元素提高鈦合金強(qiáng)度，并穩(wěn)定鈦合金中的α相，提高高溫強(qiáng)度，同時(shí)降低鈦合金密度。而由于Al含量的增加會(huì)降低冷熱加工性，通過加入少量的V和Cr來，提高冷熱加工性。V與Ti具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，起到抑制晶體形核、細(xì)化晶粒作用，保證該合金在高強(qiáng)度的情況下具有較高的塑性。同時(shí)不添加貴金屬M(fèi)o ，致使合金成本降低。再加入少量Cr和Zr元素提高強(qiáng)度及抗氧化性能，其中，Cr 主要起固溶強(qiáng)化作用，可提高合金的塑性、韌性和淬透性，還能夠細(xì)化合金的鑄態(tài)顯微組織；而Zr為中性元素，可以通過固溶強(qiáng)化鈦合金，對(duì)于提高合金強(qiáng)度、穩(wěn)定α相及β相，抑制 ω 相的產(chǎn)生有一定作用；同時(shí)，Zr的加入抑制合金內(nèi)部的氧化，降低了合金的彈性模量，保證合金的加工性良好。最終使合金的密度降低到4.35g/cm3。抗拉強(qiáng)度達(dá)到了1150MPa以上，彈性模量降低到130GPa以下，同時(shí)延伸率達(dá)到10%以上。達(dá)到了現(xiàn)有技術(shù)材料沒有的兼顧強(qiáng)度和塑性的良好結(jié)合，且質(zhì)量輕，彈性模量好，易于生產(chǎn)加工的特性。

　　四、SJ1100鈦合金的應(yīng)用

　　1、裝甲防護(hù)

　　根據(jù)我公司多次試驗(yàn)及打靶所確認(rèn)的產(chǎn)品物理性能和防彈性能的綜合數(shù)據(jù)，SJ1100型高強(qiáng)度鈦合金可以有效應(yīng)用于裝備防護(hù)的制造，它的性能比目前使用的鈦基合金材料更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，其性能比TC4鈦合金具有非常明顯的性能優(yōu)勢(shì)。根據(jù)我們所完成的試驗(yàn)結(jié)果顯示，使用7mmSJ1100型高強(qiáng)度鈦合金板可以承受任何等級(jí)個(gè)人防護(hù)的7,62mm子彈的射擊，使用14mm的SJ1100型高強(qiáng)度鈦合金板可以承受12,7mm子彈的射擊，根據(jù)裝備防護(hù)等級(jí)的需要，可以將一定厚度的裝甲合金板與所需厚度的陶瓷材料進(jìn)行組合，可以生產(chǎn)應(yīng)用于裝甲運(yùn)兵車、飛機(jī)、直升機(jī)及各種裝備防護(hù)的組合防護(hù)板，它將具有良好的性能比較優(yōu)勢(shì)。

　　目前，SJ1100鈦合金與陶瓷材料制造在成的復(fù)合材料，已經(jīng)在我國(guó)某型坦克上進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試情況良好！

　　2、高爾夫球具

　　由于SJ1100的密度相對(duì)于TC4低，強(qiáng)度比TC4高20%以上，且具有良好的塑性和低的彈性模量，其能呈現(xiàn)相對(duì)較高的彈性變形能力，因此可以在不增加桿頭重量的前提下，其允許加大高爾夫桿頭的體積，使高爾夫桿頭的較佳擊球點(diǎn)面積增加，以提高擊球成功率。目前，SJ1100輕量化高強(qiáng)高彈鈦合金制作的球頭，已在全球前5大高爾夫球具品牌的設(shè)計(jì)部門進(jìn)行驗(yàn)證，反饋信息非常好，一旦設(shè)計(jì)定型，將投入量產(chǎn)階段，大批量的應(yīng)用指日可待。