Eigenschappen van titaniumlegeringen

Titanium is een nieuw type metaal, titaniumeigenschappen en het gehalte aan koolstof, stikstof, waterstof, zuurstof en andere onzuiverheden, het zuiverste titaniumjodide-onzuiverheidsgehalte van niet meer dan 0.1%, maar de sterkte ervan is laag, hoge plasticiteit. 99,5% industriële zuivere titaniumeigenschappen zijn: dichtheid ρ=4.5g/cm3, het smeltpunt van 1800 graden C, de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt λ=15.24W / (mK), de treksterkte van σb=539MPa. Rek δ=25%, sectiekrimp ψ=25%, elasticiteitsmodulus E=1.078×105MPa, hardheid HB195.

(1) Hoge specifieke sterkte

De dichtheid van titaniumlegeringen is over het algemeen ongeveer 4,5 g / cm3, slechts 60% van het staal, de pure titaniumsterkte ligt dicht bij de sterkte van gewoon staal, sommige zeer sterke titaniumlegeringen zijn meer dan veel gelegeerd constructiestaal. Daarom is de specifieke sterkte van titaniumlegeringen (sterkte / dichtheid) veel groter dan die van andere metalen structurele materialen, zie tabel 7-1, die eenheden met hoge sterkte, goede stijfheid en lichtgewicht onderdelen en componenten kunnen produceren. Momenteel gebruiken vliegtuigmotoronderdelen, skelet, huid, bevestigingsmiddelen en landingsgestel enz. titaniumlegeringen.

(2) Hoge thermische sterkte

Het gebruik van een temperatuur van de aluminiumlegering die een paar honderd graden hoger is bij de gemiddelde temperatuur, kan nog steeds de vereiste sterkte behouden, kan bij een temperatuur van 450-500 graden op lange termijn werken van deze twee soorten titaniumlegeringen in het bereik van 150 graden tot 500 graden hebben nog steeds een hoge specifieke sterkte, en aluminiumlegeringen op 150 graden dan de sterkte van de voor de hand liggende achteruitgang. De werktemperatuur van titaniumlegering kan 500 graden bereiken, aluminiumlegering is lager dan 200 graden.

(3) Goede corrosieweerstand

Titaniumlegering in de vochtige atmosfeer en zeewatermedia werkt, de corrosieweerstand is veel beter dan die van roestvrij staal; Pitting, zuurcorrosie, weerstand tegen spanningscorrosie is bijzonder sterk; alkali, chloride, organische chloorproducten, salpeterzuur, zwavelzuur, enz. hebben een uitstekende corrosieweerstand. Maar titanium heeft een reducerende zuurstof- en chroomzoutmedia-corrosieweerstand is slecht.

(4) Goede prestaties bij lage temperaturen

Titaniumlegering bij lage en ultralage temperaturen kan nog steeds zijn mechanische eigenschappen behouden. Goede prestaties bij lage temperaturen, het spleetelement is een zeer lage titaniumlegering, zoals TA7, in -253 graden kan ook een bepaalde mate van plasticiteit behouden. Daarom is titaniumlegering ook een belangrijk structureel materiaal bij lage temperaturen.

(5) Grote chemische activiteit

De chemische activiteit van titanium en de atmosfeer O, N, H, CO, CO2, waterdamp, ammoniak en andere sterke chemische reacties. Een koolstofgehalte groter dan 0,2% vormt harde TiC in titaniumlegeringen; hogere temperatuur, en N-rol zal ook een TiN-harde oppervlaktelaag vormen; bij 600 graden of meer absorbeert titanium zuurstof en vormt een verharde laag met hoge hardheid; het waterstofgehalte stijgt, maar ook de vorming van een verbrossingslaag. Absorptie van gas en de resulterende harde broze oppervlaktelaagdiepte tot 0,1 ~ 0,15 mm, de mate van verharding is 20% ~ 30%. De chemische affiniteit van titanium is ook groot, waardoor er gemakkelijk hechting met het wrijvingsoppervlak ontstaat.

(6) kleine thermische geleidbaarheid, kleine elasticiteitsmodulus

De thermische geleidbaarheid van titanium λ=15.24W/(mK) is ongeveer 1/4 van nikkel, 1/5 van ijzer, 1/14 van aluminium, en verschillende titaniumlegeringen hebben een thermische geleidbaarheid van ongeveer 50% lager dan dat van titanium. De elasticiteitsmodulus van een titaniumlegering is ongeveer de helft van die van staal, dus de stijfheid is slecht, gemakkelijk te vervormen, niet geschikt voor het maken van slanke staven en dunwandige onderdelen, en de rebound van het bewerkte oppervlak tijdens het snijden is erg groot, ongeveer 2 tot 3 keer zoveel als roestvrij staal, wat resulteert in intense wrijving, adhesie en hechtingsslijtage van het gereedschap na het snijoppervlak.

Titaniumlegering heeft een hoge sterkte en lage dichtheid, goede mechanische eigenschappen, taaiheid en corrosieweerstand zijn zeer goed. Bovendien hebben titaniumlegeringen slechte procesprestaties, snij- en bewerkingsproblemen, bij thermische verwerking zijn het zeer gemakkelijk om onzuiverheden zoals waterstof, zuurstof, stikstof en koolstof te absorberen. Ook is er een slechte slijtvastheid, het productieproces is complex. De geïndustrialiseerde productie van titanium begon in 1948. De behoeften van de luchtvaartindustrie ontwikkelden zich, zodat de titaniumindustrie zich tot een gemiddeld jaarlijks groeipercentage van ongeveer 8% ontwikkelde. Op dit moment heeft de jaarlijkse productie van titaniumlegeringsmaterialen in de wereld meer dan 40,000 ton bereikt, en bijna 30 soorten titaniumlegeringen. De meest gebruikte titaniumlegering is Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) en industrieel puur titanium (TA1, TA2 en TA3).

Titaniumlegeringen worden voornamelijk gebruikt om onderdelen voor vliegtuigmotoren te maken, gevolgd door structurele onderdelen voor raketten, raketten en hogesnelheidsvliegtuigen. Halverwege-1960 jaren zijn titanium en zijn legeringen in de algemene industrie toegepast om elektroden te maken voor de elektrolyse-industrie, condensors voor elektriciteitscentrales, verwarmingstoestellen voor aardolieraffinaderijen en ontzilting van zeewater, evenals apparaten voor de beheersing van milieuvervuiling, enz. Titanium en zijn legeringen zijn een soort resistent materiaal geworden. Titanium en zijn legeringen zijn een corrosiebestendig structuurmateriaal geworden. Het wordt ook gebruikt voor de productie van waterstofopslagmaterialen en vormgeheugenlegeringen.