Egenskaper hos titanlegeringar

Titan är en ny typ av metall, titan egenskaper och innehållet av kol, kväve, väte, syre och andra föroreningar, den renaste titanjodid föroreningar innehåll av högst 0.1%, men dess styrka är låg, hög plasticitet. 99,5 % industriella rent titanegenskaper är: densitet ρ=4.5g/cm3, smältpunkten 1800 grader C, värmeledningskoefficienten λ=15.24W / (mK), draghållfastheten för σb=539MPa. Töjning δ=25%, sektionskrympning ψ=25%, elasticitetsmodul E=1.078×105MPa, hårdhet HB195.

(1) Hög specifik styrka

Titanlegeringsdensiteten är i allmänhet 4,5 g/cm3 eller så, bara 60% av stålet, ren titanstyrka nära hållfastheten hos vanligt stål, vissa höghållfasta titanlegeringar mer än många legerade strukturella stålstyrkor. Därför är den specifika hållfastheten hos titanlegeringar (hållfasthet/densitet) mycket större än andra metallkonstruktionsmaterial, se tabell 7-1, kan producera enheter med hög hållfasthet, god styvhet, lätta delar och komponenter. För närvarande använder flygplansmotorkomponenter, skelett, hud, fästelement och landningsställ etc. titanlegeringar.

(2) Hög termisk styrka

Användningen av temperaturen än aluminiumlegeringen några hundra grader högre i medeltemperaturen kan fortfarande behålla den erforderliga styrkan, kan vara i temperaturen på 450-500 grad långvarigt arbete av dessa två typer av titanlegeringar i intervallet av 150 grader till 500 grader har fortfarande en hög specifik hållfasthet, och aluminiumlegering vid 150 grader än styrkan i den uppenbara nedgången. Arbetstemperaturen för titanlegering kan nå 500 grader, aluminiumlegering är under 200 grader.

(3) Bra korrosionsbeständighet

Titanlegering i den fuktiga atmosfären och havsvattenmedia fungerar, dess korrosionsbeständighet är mycket bättre än rostfritt stål; gropfrätning, syrakorrosion, spänningskorrosionsbeständighet är särskilt stark; alkali, klorid, organiska klorprodukter, salpetersyra, svavelsyra, etc. har utmärkt korrosionsbeständighet. Men titan har ett reducerande syre och kromsaltmediernas korrosionsbeständighet är dålig.

(4) Bra lågtemperaturprestanda

Titanlegering i låg temperatur och ultralåg temperatur, kan fortfarande behålla sina mekaniska egenskaper. Bra lågtemperaturprestanda, gapet elementet är mycket låg titanlegering, såsom TA7, i -253 grad kan också bibehålla en viss grad av plasticitet. Därför är titanlegering också ett viktigt lågtemperaturstrukturmaterial.

(5) Stor kemisk aktivitet

Titans kemiska aktivitet, och atmosfären O, N, H, CO, CO2, vattenånga, ammoniak och andra starka kemiska reaktioner. Kolinnehåll större än 0,2 %, kommer att bilda hård TiC i titanlegeringar; högre temperatur och N-roll kommer också att bilda ett hårt ytskikt av TiN; i 600 grader eller mer absorberar titan syre för att bilda ett härdat lager med hög hårdhet; vätehalten stiger, men också bildandet av försprödningsskikt. Absorption av gas och det resulterande hårda spröda ytskiktsdjupet på upp till 0,1 ~ 0,15 mm, graden av härdning är 20% ~ 30%. Titans kemiska affinitet är också stor, lätt att åstadkomma vidhäftning med friktionsytan.

(6) liten värmeledningsförmåga, liten elasticitetsmodul

Titans värmeledningsförmåga λ=15.24W/(mK) är cirka 1/4 av nickel, 1/5 av järn, 1/14 av aluminium, och olika titanlegeringar har en värmeledningsförmåga som är cirka 50 % lägre än så. av titan. Elasticitetsmodulen för titanlegering är ungefär 1/2 av stål, så dess styvhet är dålig, lätt att deformera, inte lämplig för att göra smala stavar och tunnväggiga delar, och studsningen av den bearbetade ytan vid skärning är mycket stor, cirka 2 till 3 gånger så mycket som rostfritt stål, vilket resulterar i intensiv friktion, vidhäftning och bindningsslitage av verktyget efter skärytan.

Titanlegering har hög hållfasthet och låg densitet, goda mekaniska egenskaper, seghet och korrosionsbeständighet är mycket bra. Dessutom har titanlegeringar dålig processprestanda, skär- och bearbetningssvårigheter, vid termisk bearbetning, mycket lätt att absorbera föroreningar som väte, syre, kväve och kol. Det finns också dålig nötningsbeständighet, tillverkningsprocessen är komplex. Den industrialiserade produktionen av titan startades 1948. Behoven av flygindustrin utveckling, så att titan industrin till en genomsnittlig årlig tillväxt på cirka 8% utveckling. För närvarande har världens årliga produktion av material för bearbetning av titanlegering nått mer än 40,000 ton, nästan 30 typer av titanlegeringskvalitet. Den mest använda titanlegeringen är Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) och industriellt rent titan (TA1, TA2 och TA3).

Titanlegeringar används huvudsakligen för att tillverka flygplansmotorkompressordelar, följt av strukturdelar för raketer, missiler och höghastighetsflygplan. elektrolysindustrin, kondensorer för kraftverk, värmare för petroleumraffinaderier och avsaltning av havsvatten samt anordningar för att begränsa miljöföroreningar etc. Titan och dess legeringar har blivit ett slags motståndskraftigt material. Titan och dess legeringar har blivit ett korrosionsbeständigt strukturmaterial. Det används också för att producera vätelagringsmaterial och formminneslegeringar.