钛丝是以纯钛或钛合金为原料,经熔炼、锻造、轧制、拉拔等工艺制成的丝状金属材料,兼具轻质、高强度、优异耐腐蚀性和生物相容性等特性,广泛应用于航空航天、化工、医疗、海洋工程等领域。
钛丝按材质可分为纯钛丝和钛合金丝两大类。
物理性能:纯钛密度约 4.51g/cm³,仅为钢的 60%,属于轻质金属;熔点高达 1668℃,热膨胀系数低,尺寸稳定性好;无磁性,适配对磁性敏感的工况。
力学性能:纯钛丝(TA2)室温抗拉强度≥345MPa,延伸率≥20%,塑性优异便于加工;TC4 钛合金丝抗拉强度≥860MPa,强度接近高强钢,且比强度远超钢和铝合金。
耐腐蚀性:钛表面能快速形成致密的 TiO₂钝化膜,在海水、酸碱溶液、盐雾等腐蚀环境中稳定性极强,耐蚀性优于不锈钢、铜等金属,仅不耐氢氟酸、浓盐酸等少数介质。
生物相容性:纯钛和 TC4 钛合金无毒、无致敏性,与人体组织和骨骼的亲和性好,不会引发排异反应。
原料制备:以海绵钛为原料,经真空电弧炉熔炼制成钛锭,保障材料纯度。
塑性加工:钛锭经锻造、热轧制成钛棒,再通过冷拉拔工艺逐步拉制成不同直径的钛丝,大直径钛丝可采用温拉拔减少加工难度。
热处理:冷拉拔后的钛丝会产生加工硬化,需进行退火处理,纯钛退火温度 600~700℃,TC4 合金约 700~800℃,以此恢复塑性并消除残余应力。
表面处理:可通过酸洗去除表面氧化皮,或进行抛光、镀膜处理,提升表面光洁度和耐蚀性。
钛丝的直径范围较广,细钛丝可至 0.01mm,常规钛丝直径在 0.1mm~10mm 之间。细钛丝多用于电子元件、医用缝合线,粗钛丝则用于紧固件、焊接填充丝。钛丝的表面状态分为酸洗态、光亮态、退火态,光亮态用于精密仪器,退火态更适合后续加工成型。