Titaan

Titaan, mis näeb välja nagu teras ja millel on hõbehalli läige, on siirdemetall ja seda on mõnda aega peetud haruldaseks metalliks. Titaan ei ole haruldane metall, titaan maakoores moodustab umbes 0,42% kogumassist, on vask, nikkel, plii, tsink kombineerituna 16 korda. Metallimaailmas seitsmendal kohal on enam kui 70 titaani sisaldavat mineraali. Titaanil on kõrge tugevus, madal tihedus, kõrge kõvadus, kõrge sulamistemperatuur ja tugev korrosioonikindlus. Kõrge puhtusastmega titaan on hea plastilisusega, kuid muutub hapraks ja kõvaks, kui esineb lisandeid.

Titaanisulamid saab jagada erinevate klassifitseerimismeetodite järgi, peamiselt organisatsiooni struktuuri, kasutustemperatuuri, kasutuse ja omaduste ning muude klassifitseerimisviiside järgi. 12

Struktuuri klassifikatsiooni järgi: titaanisulami võib jagada titaanisulamiks, + titaanisulamiks ja titaanisulamiks. -titaanisulam on ühefaasiline tahke lahussulam, millel on stabiilne mikrostruktuur, tugev kulumiskindlus ja oksüdatsioonikindlus, kuid mitte kõrge tugevusega toatemperatuuril. -titaanisulam on ühefaasiline tahke lahussulam, millel on kõrge tugevus ilma kuumtöötluseta ja mida saab pärast kuumtöötlemist veelgi tugevdada, kuid termiline stabiilsus on halb. + titaanisulam on kahefaasiline sulam, millel on head terviklikud omadused, nagu sitkus, plastilisus ja kõrge temperatuuriga deformatsiooniomadused, ning seda saab tugevdada kuumtöötlemisega.

Vastavalt temperatuuri klassifikatsiooni kasutamisele: titaanisulami saab jagada õhusõiduki struktuuriks titaanisulamiks ja mootori struktuuriks titaanisulamiks jne, vastavalt konkreetsele temperatuuri- ja jõudlusnõuetele.

Klassifikatsioon kasutuse ja omaduste järgi: titaanisulamid võib jaotada veel madala tugevusega titaanisulamiteks, keskmise tugevusega titaanisulamiteks, ülitugevateks titaanisulamiteks, ülikõrge tugevusega titaanisulamiteks, kahjustuste taluvuskindlusega titaanisulamiteks, odavateks kõrge jõudlusega titaanisulamiteks. sulamid jne, et rahuldada erinevate valdkondade ja rakenduste vajadusi.

Klassifikatsioon tootmisprotsessi järgi: Titaanisulamid võib jagada valatud titaanisulamiteks, deformeeritud titaanisulamiteks ja titaanipulbersulamiteks, mis klassifitseeritakse vastavalt konkreetsele tootmis- ja töötlemistehnoloogiale.

Lõõmutusstruktuuri klassifikatsiooni järgi: titaanisulami saab jagada titaanisulamiteks, + titaanisulamiks ja ε titaanisulamiks vastavalt jaotuse lõõmutamisstruktuurile.

Tänu suurepärastele terviklikele omadustele, nagu kõrge tugevus, hea korrosioonikindlus ja kuumakindlus, kasutatakse titaanisulamit laialdaselt lennunduses, kosmosetööstuses, keemiatööstuses, merenduse arenduses ja muudes valdkondades. Erinevat tüüpi titaanisulamitel on oma omadused ja eelised, mis vastavad erinevate rakendusstsenaariumide vajadustele.

Titaanmaterjali mehaaniline reaktsioon rakendatud pingele või koormusele. Laadimistemperatuur, deformatsioonikiirus ja keskkonnakeskkond mõjutavad kõik mehaanilisi omadusi. Peamised (de) mehaanilised omadused on: voolavuspiir ja murdumistugevus, pikenemine, pinna kokkutõmbumine ja lööktöö, väsimustugevus ja väsimuspiir, purunemistugevus ja väsimuspragude kasvukiirus ja roomekindlus.

Voolutugevus (σ0.2) ja purunemistugevus (σF) Tööstusliku puhta titaani ja titaanisulami tugevus (de) on seotud vaheasendi (de) elementide sisaldusega [O], [N], [C] ja muud (de) elemendid materjalis ning need elemendid on tavaliselt integreeritud ja määratletud kui hapniku ekvivalent [O]eq, mis arvutatakse järgmiselt: [O]eq=[O]{{ 3}}[N]+0,75[C](aatomiprotsent). [O]eq(de) suurenemisega suureneb oluliselt titaanmaterjali voolavuspiir (de). Voolupiir on tihedalt seotud mikrostruktuuriga, näiteks + titaanisulam (Ti-6Al-4V) peen (de) isomeetriline struktuur (de) kõrgeim voolavuspiir ja murdumispiir, võib ulatuda 1120MPa ja 1505MPa vastavalt.

Primaarse isomeetrilise faasi ja peene nõelakujulise (või lehe) (de) segu nimetatakse dimorfseks struktuuriks ja selle purunemistugevus (1455 MPa) on suurem kui jämeda isomeetrilise (de) (0MPa) murdetugevus. Täielik nõelstruktuur (de)σ0.2 on madalaim. Metastabiilsete titaanisulamite, nagu Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, purunemistugevust mõjutavad külmvaltsimise deformatsioon, lahuse töötlemine ja jahutuskiirus (de ).

Pikenemis-, kokkutõmbumis- ja löögienergia [O]eq suurenemine vähendab titaani pikenemist toatemperatuuril (de). Suurim mõju on [N](de), millele järgneb [O] ja seejärel [C]. Pikaajaline lõõmutamine (500 h) võib muuta puhta tööstusliku titaani (de) pinna kokkutõmbumise ja löögi töö madalaima väärtusega 500 kraadi lähedal. Kõrgel temperatuuril pikenemine on umbes 500 kraadi ja kuvatakse ka minimaalne väärtus. Kui tõmbekiirus ε on 2,7 × 10-5/s, on tööstusliku puhta titaani jõudlus eriti ilmne. Peenkristalli (6 μm) titaani pikenemine kõrgel temperatuuril ei vähenenud.

+ titaanisulami peene isateljelise struktuuri (de) pikenemine või purunemine kustutatakse veega pärast 4 V lahust temperatuuril 1088 K. Faasi saab deformatsiooni ajal indutseerida martensiidiks, mis näitab, et Charpy löögienergia ja dünaamiline murdumistugevus on 223 K (de) juures oluliselt paranenud. Samal ajal suureneb ka venivus ja purunemispinge. Ti-5Al-2.5Fe ja Ti-6Al-4V sulamite (de) voolavuspiiri, murdumistugevust ja pikenemist saab suurendada 8–15% ,5% ~ 13% ja 7% ~ 14%, kasutades uut vesiniktöötlusprotsessi.

Väsimustugevus ja väsimuspiir Tööstuslikul puhtal titaanil on kindel (de) väsimuspiir, mis suureneb ekvivalentse hapnikusisalduse suurenedes ja väheneb tera jämenemisel. Ti-6Al-4V(de) väsimustugevus (σN) (st eluiga 107 nädalat (de) pingevahemikku) sõltub nii sulami struktuurist (de) kui ka ümbritseval keskkonnal (de) katse ajal. Jämekahjulise struktuuriga (de) on madalaim σN, alla 500 MPa, ning õhus ja 3,5% NaCl lahuses on kahemõõtmelisel struktuuril (de) suurem σN, kuni 650 ~ 700 MPa. Titaanisulamite puhul on ekviaksiaalse + mikrostruktuuriga siledate proovide (de) väsimusomadused paremad kui transformeeritud mikrostruktuuride (de) omadel ja esimeste väsimuspragude tekkimise (de) eluiga on pikem. Kuid teisendatud struktuuri (de) väsimuspragude leviku takistus on suurem.

Titaanisulami (de) tasapinnaline deformatsioonimurdmiskindlus on tihedalt seotud selle mikrostruktuuriga. Olenemata tugevusastmest on töötlemisel tekkiv purunemistugevus KIC kõrgem kui sama tugevuse (de) iseemilise struktuuri oma, kuid tavapärane (de) venivus on kahjustatud. Kuigi + titaanisulami koostis on kindlaks määratud, võib erineva kuumtöötluse (de) kogemuse tõttu tunduda see väga erineva (de) mikrostruktuuriga. Kuigi voolavuspiir on peaaegu sama, on erinevate orienteeritud materjalide murdumistugevus (de) väga erinev. Jämestruktuuri (de) KIC oli Ti-6Al-4V paksuse plaadi TL orientatsiooni (de) puhul 22% kõrgem kui peenstruktuuri (de). Nõuetekohase tasakaalu saavutamiseks murdumiskindluse ja tavapärase venivuse vahel võib läbi viia kuumtöötluse kahe oleku struktuuri (de) saamiseks. Ti-6Al-4V sulami (de) mikrostruktuuri mõju aeglasele pragude kasvule (de) rebenemismoodulile (TR)(de) on olulisem kui murdumiskindlusel (JIC). )(de). Kui sulamis on metastabiilne faas, aitab deformatsiooni käigus tekkiv martensiit parandada murdumistugevust madalamal temperatuuril (de). -tüüpi titaanisulami (de) purunemistugevust mõjutab 2(Ti3Al) sade (de), tugevus suureneb ja TIK väheneb.

Titaanisulami purunemiskindlus määratakse peamiselt faasist sadestumise (de)faasi (de) järgi. Ti-15-3 sulam vanandatakse kõrgel ja seejärel madalal temperatuuril, mikrostruktuuris on nii jämefaas kui ka peenfaas (de) ning tugevus ja purunemiskindlus on rahuldavalt tasakaalustatud. Valatud Ti-15-3 titaanisulamist (de)KIC ja Ti-6Al-4V titaanisulami ekvivalent. Titaanisulami purunemiskindluse (de) parandamine on metallurgiline tegur ja see vähendab ka väsimuspragude kasvukiirust (da/dN)(de).

Peaaegu titaanisulami roomamiskindlus on 400–500 kraadi kõrge temperatuuriga (de) titaanisulamiga ja selle kõrgeim roomamiskindlus saavutatakse jahutamisel toatemperatuurini pärast kuumtöötlust faasivööndis (de). Titaani (de)sulamite kasutamine kõrgematel temperatuuridel kahjustab nende mehaanilisi omadusi metallurgilise ebastabiilsuse, järjestatud faasi Ti3X sadestumise, silikaatide sadestumise ja hapnikurikka pinnakihi moodustumise tõttu.

Mis on titaanmetalli kasutamine?
Kuna titaanisulam ühildub hästi ka inimkehaga, saab titaanisulamit kasutada ka kunstliku luuna. Tsirkoonium on keemiline materjal, mida kasutatakse aatomienergiatööstuses ning kõrgel temperatuuril ja rõhul korrosioonikindla materjalina, kuid selle aktiivsus lahuses on naatriumi järel teisel kohal.

Nagu üks juhtivaid titaanitootjaid ja -tarnijaid Hiinas juba 20 aastat, tervitame teid soojalt ostma meie tehasest Hiinas valmistatud titaani. Kõik tooted on kõrge kvaliteediga ja konkurentsivõimelise hinnaga.