Titāns

Titāns, kas izskatās kā tērauds un kuram ir sudrabaini pelēks spīdums, ir pārejas metāls un jau kādu laiku tika uzskatīts par retu metālu. Titāns nav rets metāls, titāns Zemes garozā veido apmēram 0,42% no kopējā svara, ir varš, niķelis, svins, cinks kopā 16 reizes. Septītajā vietā metālu pasaulē ir vairāk nekā 70 minerālu, kas satur titānu. Titānam ir augsta izturība, zems blīvums, augsta cietība, augsta kušanas temperatūra un spēcīga izturība pret koroziju. Augstas tīrības pakāpes titānam ir laba plastiskums, taču tas kļūst trausls un ciets, ja tajā ir piemaisījumi.

Titāna sakausējumus var iedalīt pēc dažādām klasifikācijas metodēm, galvenokārt pēc organizatoriskās struktūras, lietošanas temperatūras, lietošanas un raksturlielumiem un citiem klasificēšanas veidiem. 12

Saskaņā ar struktūras klasifikāciju: titāna sakausējumu var iedalīt titāna sakausējumā, + titāna sakausējumā un titāna sakausējumā. -titāna sakausējums ir vienfāzes cietais šķīduma sakausējums ar stabilu mikrostruktūru, spēcīgu nodilumizturību un oksidācijas izturību, bet ne augstu izturību istabas temperatūrā. -titāna sakausējums ir vienfāzes cietā šķīduma sakausējums, kam ir augsta izturība bez termiskās apstrādes un kuru var vēl vairāk nostiprināt pēc termiskās apstrādes, bet termiskā stabilitāte ir slikta. + Titāna sakausējums ir divfāžu sakausējums ar labām visaptverošām īpašībām, piemēram, stingrību, plastiskumu un augstas temperatūras deformācijas īpašībām, un to var stiprināt ar termisko apstrādi.

Saskaņā ar temperatūras klasifikācijas izmantošanu: titāna sakausējumu var iedalīt gaisa kuģa struktūras titāna sakausējumā un dzinēja struktūras titāna sakausējumos utt., atkarībā no izvēlētās temperatūras un veiktspējas prasībām.

Klasifikācija pēc lietojuma un raksturlielumiem: titāna sakausējumus var sīkāk iedalīt zemas stiprības titāna sakausējumos, vidēja stipruma titāna sakausējumos, augstas stiprības titāna sakausējumos, īpaši augstas stiprības titāna sakausējumos, titāna sakausējumos, kas ir izturīgi pret bojājumiem, zemu izmaksu augstas veiktspējas titāna sakausējumos. sakausējumi utt., lai apmierinātu dažādu jomu un lietojumu vajadzības.

Klasifikācija pēc ražošanas procesa: Titāna sakausējumus var iedalīt lietā titāna sakausējumos, deformēta titāna sakausējumos un pulverveida titāna sakausējumos, kurus klasificē atbilstoši konkrētajai ražošanas un apstrādes tehnoloģijai.

Saskaņā ar atkausēšanas struktūras klasifikāciju: titāna sakausējumu var iedalīt titāna sakausējumos, + titāna sakausējumos un ε titāna sakausējumos trīs kategorijās atbilstoši sadalījuma atkausēšanas struktūrai.

Pateicoties izcilajām visaptverošajām īpašībām, piemēram, augsta izturība, laba izturība pret koroziju un karstumizturība, titāna sakausējums tiek plaši izmantots aviācijā, aviācijā, ķīmiskajā rūpniecībā, jūras attīstībā un citās jomās. Dažādiem titāna sakausējumu veidiem ir savas īpašības un priekšrocības, lai apmierinātu dažādu pielietojuma scenāriju vajadzības.

Titāna materiāla mehāniskā reakcija uz pielietoto spriegumu vai slodzi. Iekraušanas temperatūra, deformācijas ātrums un vides vide ietekmē mehāniskās īpašības. Galvenās (de) mehāniskās īpašības ir: tecēšanas robeža un lūzuma izturība, pagarinājums, virsmas saraušanās un trieciena darbs, noguruma izturība un noguruma robeža, izturība pret lūzumiem un noguruma plaisu augšanas ātrums un šļūdes pretestība.

Teces izturība (σ0.2) un izturība pret plīsumiem (σF) Rūpnieciskā tīra titāna un titāna sakausējuma stiprība (de) ir saistīta ar starpsienu pozīcijas (de) elementu saturu [O], [N], [C] un citi (de) elementi materiālā, un šie elementi parasti tiek integrēti kopā un norādīti kā ekvivalents skābekļa [O]eq, ko aprēķina šādi: [O]eq=[O]{{ 3}}[N]+0,75[C](atomu procenti). Palielinoties [O]eq (de), titāna materiāla (de) tecēšanas robeža ievērojami palielinās. Teces robeža ir cieši saistīta ar mikrostruktūru, piemēram, + titāna sakausējuma (Ti-6Al-4V) smalka (de) izometriskā struktūra (de) var sasniegt augstāko tecēšanas robežu un plaisas izturību 1120MPa un 1505MPa attiecīgi.

Primārās izometriskās fāzes un smalkās adatveida (vai loksnes) (de) maisījumu sauc par dimorfu struktūru, un tā lūzuma izturība (1455 MPa) ir augstāka nekā rupjā izometriskā (de) (0MPa). Pilnīga adatveida struktūra (de)σ0.2 ir viszemākā. Metastabilu titāna sakausējumu, piemēram, Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, plīsuma izturību ietekmē aukstās velmēšanas deformācija, šķīduma apstrāde un dzesēšanas ātrums (de ).

Pagarinājuma, saraušanās un trieciena enerģijas [O]eq palielinājums samazina titāna pagarinājumu istabas temperatūrā (de). Vislielākā ietekme ir [N](de), kam seko [O] un pēc tam [C]. Ilgstoša rūdīšana (500 h) var izraisīt rūpnieciskā tīra titāna (de) virsmas saraušanos un trieciendarbus ar zemāko vērtību tuvu 500 grādiem. Pagarinājums augstā temperatūrā ir ap 500 grādiem, un parādās arī minimālā vērtība. Ja stiepes ātrums ε ir 2,7 × 10-5/s, rūpnieciskā tīra titāna veiktspēja ir īpaši acīmredzama. Smalkā kristāla (6 μm) titāna pagarinājums augstā temperatūrā nesamazinājās.

+ Titāna sakausējuma smalkās izaksiālās struktūras (de) pagarinājums vai lūzums tiek dzēsts ar ūdeni pēc 4 V šķīduma 1088 K temperatūrā. Fāzi deformācijas laikā var izraisīt martensīts, parādot, ka pie 223K (de) ir ievērojami uzlabota Charpy trieciena enerģija un dinamiskā izturība pret lūzumiem. Tajā pašā laikā palielinās arī pagarinājums un lūzuma deformācija. Ti-5Al-2.5Fe un Ti-6Al-4V sakausējumu (de) tecēšanas robežu, lūzuma izturību un pagarinājumu var palielināt par 8% ~ 15% ,5% ~ 13% un 7% ~ 14% attiecīgi, izmantojot jauno ūdeņraža apstrādes procesu.

Noguruma izturība un noguruma robeža Rūpnieciskajam tīram titānam ir noteikta (de) noguruma robeža, kas palielinās līdz ar skābekļa ekvivalenta palielināšanos un samazinās līdz ar graudu rupjību. Ti-6Al-4V(de) noguruma izturība (σN) (ti, dzīves ilgums 107 nedēļas (de) sprieguma diapazonā) ir atkarīgs gan no sakausējuma struktūras (de), gan no sakausējuma struktūras. uz apkārtējās vides (de) testa laikā. Rupjai līdzsvara struktūrai (de) ir viszemākais σN, mazāks par 500 MPa, un gaisā un 3,5% NaCl šķīdumā divdimensiju struktūrai (de) ir augstāks σN, līdz 650 ~ 700 MPa. Titāna sakausējumos gludu paraugu (de) noguruma īpašības ar ekviaksiālu + mikrostruktūru ir labākas nekā pārveidotās mikrostruktūras (de) noguruma īpašības, un noguruma plaisas ierosināšanas (de) kalpošanas laiks pirmajam ir garāks. Tomēr transformētās struktūras (de) noguruma plaisu izplatīšanās pretestība ir lielāka.

Titāna sakausējuma (de) plaknes deformācijas lūzuma izturība ir cieši saistīta ar tā mikrostruktūru. Neatkarīgi no stiprības pakāpes, pārstrādes rezultātā izveidotā lūzuma izturība KIC ir augstāka nekā tai pašai stiprības (de) izēmiskajai struktūrai, bet ir bojāts parastais (de) pagarinājums. Lai gan ir noteikts + titāna sakausējuma sastāvs, atšķirīgās termiskās apstrādes (de) pieredzes dēļ tas var izskatīties ļoti dažāda (de) mikrostruktūra. Lai gan tecēšanas robeža ir gandrīz vienāda, dažādu orientētu materiālu (de) izturība pret lūzumiem ir ļoti atšķirīga. Ti-6Al-4V biezas plāksnes TL orientācijā (de) rupjās struktūras KIC (de) bija par 22% augstāks nekā smalkās struktūras (de). Lai panāktu pareizu līdzsvaru starp lūzuma izturību un parasto pagarinājumu, var veikt termisko apstrādi, lai iegūtu divu stāvokļu struktūru (de). Ti-6Al-4V sakausējuma (de) mikrostruktūras ietekme uz lēno plaisu augšanas (de) plīsuma moduli (TR) (de) ir nozīmīgāka nekā lūzuma izturībai (JIC). )(de). Ja sakausējumā ir metastabila fāze, "deformācijas laikā izraisītais martensīts palīdz uzlabot izturību pret plīsumiem zemākā temperatūrā (de). -titāna sakausējuma (de) stingrību plīsumos ietekmē 2(Ti3Al) nokrišņi (de), spēks palielinās, un ZIK samazinās.

Titāna sakausējuma izturību pret lūzumiem galvenokārt nosaka (de) fāze (de) nokrišņi no fāzes. Ti-15-3 sakausējums tiek izturēts augstā temperatūrā un pēc tam zemā temperatūrā, mikrostruktūrā ir gan rupjā, gan smalkā (de) fāze, un izturība un izturība pret lūzumiem ir apmierinoši līdzsvarota. Lietais Ti-15-3 titāna sakausējums (de)KIC un Ti-6Al-4V titāna sakausējuma ekvivalents. Titāna sakausējuma lūzuma izturības (de) uzlabošana ir metalurģisks faktors, un tas ir arī faktors, kas samazina noguruma plaisu augšanas ātrumu (da/dN) (de).

Gandrīz titāna sakausējuma šļūdes pretestība ir 400–500 grādu augstas temperatūras (de) titāna sakausējuma, un tā augstāko šļūdes pretestību iegūst, atdzesējot līdz istabas temperatūrai pēc termiskās apstrādes fāzes zonā (de). Titāna sakausējumu (de) izmantošana augstākās temperatūrās bojā to mehāniskās īpašības, jo rodas metalurģiskā nestabilitāte, sakārtotas fāzes Ti3X nokrišņi, silikātu nokrišņi un ar skābekli bagāta virsmas slāņa veidošanās.

Kāda ir titāna metāla izmantošana?
Tā kā titāna sakausējumam ir arī laba saderība ar cilvēka ķermeni, titāna sakausējumu var izmantot arī kā mākslīgo kaulu. Cirkonijs ir ķīmisks materiāls, ko izmanto atomenerģijas rūpniecībā un kā korozijizturīgs materiāls augstā temperatūrā un spiedienā, taču tā aktivitāte šķīdumā ir otrajā vietā aiz nātrija.

Kā viens no vadošajiem titāna ražotājiem un piegādātājiem Ķīnā 20 gadus mēs sirsnīgi sveicam jūs mūsu rūpnīcā iegādāties Ķīnā ražotu titānu. Visi produkti ir ar augstu kvalitāti un konkurētspējīgu cenu.