Свойства и приложения на титановата сплав

Свойства на титановата сплав

 

Титанът е нов вид метал, свойствата на титана са свързани със съдържанието на въглерод, азот, водород, кислород и други съдържащи се примеси, най-чистото съдържание на примеси от титанов йодид не повече от 0.1%, но силата му е ниска, висока пластичност. Свойствата на 99,5% промишлен чист титан са: плътност ρ=4.5g/cm³, точка на топене 172, топлопроводимост λ=15.24W/(mK), якост на опън σb=539MPa, удължение δ=25%, свиване на сечението ψ=25%, модул на еластичност E=1.078×105MPa, твърдост HB195.

 

(1) висока якост Плътността на титановата сплав обикновено е около 4,5 g/cm³, само 60% стомана, якостта на чистия титан е близка до якостта на обикновената стомана, някои високоякостни титанови сплави надвишават якостта на много сплави конструкционна стомана. Следователно специфичната якост на титановата сплав (якост / плътност) е много по-голяма от другите метални конструкционни материали, могат да бъдат произведени единици с висока якост, добра твърдост, леки части и компоненти. Понастоящем компонентите на двигателя на самолета, скелетът, кожата, крепежните елементи и колесникът и т.н. използват титаниева сплав.

 

(2) висока термична якост, използването на температура от алуминиеви сплави с няколкостотин градуса по-висока в средната температура все още може да поддържа необходимата якост, може да бъде при температура от 450-500 градуса за дългосрочна работа в двете видовете титанови сплави в диапазона от 150 градуса до 500 градуса все още имат висока специфична якост, а алуминиевите сплави при 150 градуса от силата на очевидния спад. Работната температура на титановата сплав може да достигне 500 градуса, алуминиевата сплав е под 200 градуса.

 

(3) добра устойчивост на корозия Титанова сплав във влажна атмосфера и морска вода, нейната устойчивост на корозия е много по-добра от неръждаемата стомана; питинг, киселинна корозия, устойчивост на корозия под напрежение е особено силна; алкали, хлориди, хлор, органични елементи, азотна киселина, сярна киселина и др. имат отлична устойчивост на корозия. Но титанът има редуциращ кислород и корозионна устойчивост на хромова сол.

 

(4) Добра работа при ниска температура Титановата сплав при ниска и ултраниска температура все още може да запази своите механични свойства. Добра производителност при ниски температури, елементът на празнината е много ниска титаниева сплав, като TA7, в -253 степен също може да поддържа определена степен на пластичност. Следователно титановата сплав също е важен структурен материал при ниски температури.

 

(5) Химическа активност на титан, химическа активност на титан и атмосфера O, N, H, CO, CO2, водна пара, амоняк и т.н., за да се получи силна химическа реакция. Съдържание на въглерод, по-голямо от 0.2%, ще се образува в твърдата титанова сплав TiC; по-висока температура и ролята на N също ще образува твърд повърхностен слой от TiN; над 600 градуса, титанът абсорбира кислород, за да образува закален слой с висока твърдост; съдържанието на водород се повишава, но също и образуването на слой крехкост. Абсорбция на газ и получената твърда крехка повърхностен слой с дебелина до 0,1 ~ 0,15 mm, степента на втвърдяване е 20% ~ 30%. Химическият афинитет на титана също е голям, лесен за създаване на адхезия с повърхността на триене.

 

(6) малка топлопроводимост, малък модул на еластичност Топлинната проводимост на титан λ=15.24W / (mK), продукти от титанови сплави за никел около 1/4, желязо 1/5, алуминий 1/14 и разнообразие от титанови сплави от топлопроводимостта на титанова топлопроводимост от около 50% надолу. Модулът на еластичност на титановата сплав е около 1/2 от стоманата, така че нейната твърдост е слаба, лесно се деформира, не е подходяща за изработване на тънки пръти и тънкостенни части, отскокът на обработената повърхност при рязане е много голям, около 2-3 пъти повече от неръждаемата стомана, което води до рязко триене, адхезия и износване на свързване на инструмента след повърхността на ножа.

 

Приложения на титанови сплави

 

Индустриален чист титан Gr1, Gr2, Gr3: отлично представяне на щамповане. Могат да бъдат различни форми на заваряване, производителността на заваряване е добра, заварени съединения до 90% от якостта на основния метал. Лесен за рязане и рязане с колела, добра обработваемост. Отлична устойчивост на корозия за следните 350 градуса, сила на малки части и щамповане в различни сложни форми на частите. Като кондензатор на топлоелектрическа централа; корозия от морска вода на тръбопроводни системи, клапани, помпи; химически топлообменници, помпи, дестилационни кули; системи за обезсоляване на морска вода, анод с платиново покритие; самолетни скелети, кожи, двигателни части, греди и така нататък.

Титаниева сплав Ti-5Al: добра производителност при заваряване, висока якост на пълзене, но пластичността на процеса е ниска, може да се деформира в горещо състояние, сплав Dongri при аксиално натоварване на лагера, без чувствителност към разрязване, ефективността на рязане е все още добри 400 градуса под работата на частите и заварените части.

Титанова сплав Gr6: лошо представяне на щамповане, термопластичността все още е добра. Изток може да бъде различни форми на заваряване, добра производителност, здравина на заварени съединения и пластичност могат да бъдат равни на основния метал. Обработваемостта е същата като на индустриалния чист титан. Устойчивостта на корозия е добра, термичната стабилност при висока температура е добре да се направи 500 градуса под дългосрочната работа на структурните части, може да направи различни ковани части.

Титаниева сплав Gr16: добра термопластичност. Dongri може да се заварява в различни форми, заваряемостта е добра. Обработваемостта и индустриалният чист титан са еднакви. Добра устойчивост на окисление 500 градуса под дългосрочните работни части. Dongri може да произвежда диск и лопатка на компресора на двигателя.

Титанова сплав Ti-2Al-1.5Mo: добро щамповане. Dongil може да се заварява в различни форми, заваряемостта е добра. Обработваемостта и индустриалният чист титан са еднакви. Добра устойчивост на окисляване, за да направите 400 градуса под работата на частите. Подходящ за различни плочи, части за щамповане и заваряване.

Титаниева сплав Ti-4Al-1.5Mo: при 350 градуса, 100 часа на издръжлива якост от повече от 400MPa, горещата работа има добра пластичност. Загрят до 350-400 градуса, няма тенденция да стане крехък, така че може да се използва за заваряване на части, работещи при високи температури, за да се направи 500 градуса по-ниска от работата на частите, заварките, коването и огъващите части.

Титаниева сплав Ti 5Al 4V: лошо щамповане, добра термопластичност. Могат да се извършват различни форми на заваряване, здравина на заварените съединения до 90% от якостта на основния метал. Обработваемостта все още е добра, необходимо е да се използва карбид, голямо количество инструменти, ниска скорост, пълно охлаждане. Добра устойчивост на корозия и термична стабилност. Dongil Metal е една от най-широко използваните титанови сплави за производство на части за дългосрочна работа под 400 градуса.

Титанова сплав Gr5 (Ti 6al 4v): Съставът на материала е Ti-6Al-4V, принадлежи към (a + b) тип титанова сплав, има добри цялостни механични механични свойства. Специфична сила. Свойствата на Ti 6al 4v са якост sb=1.012MPa, плътност g=4.51g/cm³, специфична якост sb/g=23.5, докато специфичната якост на легираната стомана sb/g е по-малка от 18. Топлопроводимостта на титановата сплав е ниска. Топлопроводимостта на титановата сплав е 1/5 от тази на желязото и 1/10 от тази на алуминия, а топлопроводимостта на TC4 l=7.955W/mK. Коефициентът на линейно разширение=7.89*10-6 градуса и специфичната топлина=0.612cal/g- градус. Модулът на еластичност на титановата сплав е нисък. Модулът на еластичност на TC4, E=110GPa, е около 1/2 от този на стоманата, така че титановата сплав е склонна към деформация по време на обработка.TC4(Ti{ {22}}Al-4V) и TA7(Ti-5Al-2.5Sn) титанови сплави, които са повърхностно модифицирани с помощта на две схеми на инжектиране, са тествани, за да покажат, че титанови сплави, които са били подложени на йонно инжектиране, са подобрили микро-твърдостта и значително са намалили коефициента на триене при плъзгане и ефективно са подобрили устойчивостта на износване. За да се изследва механизмът на модификация, беше извършен анализ с рентгенова фотоелектронна спектроскопия (XPS) на инжектираните и неинжектираните проби и бяха получени задоволителни резултати. Титановата сплав TC4 има редица предимства като отлична устойчивост на корозия, малка плътност , висока специфична якост и добра издръжливост и заваряемост и се прилага успешно в аерокосмическата, нефтохимическата, корабостроителната, автомобилната, мухъл, медицина и други сектори.

Титаниева сплав Ti-662: лошо щамповане, добра термопластичност. Изток могат да бъдат различни форми на заваряване, здравина на заварени съединения до 90% от якостта на основния метал. Обработваемостта е същата като T сплавта. Добра устойчивост на корозия. Термичната стабилност е добра, ефектът от топлинна обработка е значителен, закаляването е добре да се направи 450 градуса под дългосрочната работа на частите.