Milyen anyag a titán?

A titánötvözetek felépítésük szerint három kategóriába sorolhatók. (1 Titán alumínium és ón elemekkel. 2 Titán ötvöző elemekkel, például alumínium króm-molibdén és vanádium. 3 Titán elemekkel, például alumínium és vanádium.) A titánötvözet nagy szilárdságú és alacsony sűrűségű, jó mechanikai tulajdonságokkal, szívóssággal és korrózióval rendelkezik az ellenállás nagyon jó. Ezenkívül: a titánötvözet feldolgozási teljesítménye gyenge, vágási és feldolgozási nehézségek. A hőkezelés során nagyon könnyen felszívódik a hidrogén, oxigén, nitrogén, szén és egyéb szennyeződések. Szintén gyenge a kopásállóság, a gyártási folyamat összetett. titánötvözetek más elemekből álló titánalapú ötvözetekké. A titán ipari termelése 1948-ban indult meg. A légiközlekedési ipar fejlesztéséhez szükséges, hogy a titánipar éves átlagos növekedési üteme körülbelül 8 százalék legyen. Jelenleg a világ éves termelése a titánötvözet-feldolgozó anyagokból elérte a több mint 40,000 tonnát, közel 30 fajta titánötvözetet. A legszélesebb körben használt titánötvözet a Ti-6Al{{10}}V (TC4), a Ti-5Al-2.5Sn (TA7) és az ipari tisztaságú titán (TA1, TA2 és TA3). A titánötvözeteket főként repülőgép-hajtóművek kompresszoralkatrészeinek gyártására használják, ezt követik a rakéták, rakéták és nagysebességű repülőgépek szerkezeti részei. A {{20}}s évek közepén a titánt és ötvözeteit általában használták ipari alkalmazások elektródák gyártására az elektrolízis ipar számára, kondenzátorok erőművekhez, fűtőberendezések kőolajfinomítókhoz és tengervíz sótalanításhoz, valamint környezetszennyezés-ellenőrző berendezések. A titán és ötvözetei korrózióálló szerkezeti anyaggá váltak. Hidrogéntároló anyagok előállítására és memóriaötvözetek alakítására is használják. Kína 1956-ban kezdte meg a titán és titánötvözetek kutatását; a titán ipari gyártása a-1960s évek közepén kezdődött, és kifejlesztették a TB2 ötvözetet. Jellemzők Más fémanyagokhoz képest a titánötvözetek a következő előnyökkel rendelkeznek: ① nagy fajlagos szilárdság (szakítószilárdság / sűrűség) (lásd a táblázatot), szakítószilárdsága akár 100 ~ 140 kgf/mm2, míg az acél sűrűsége csak 60%. ② jó szilárdság közepes hőmérsékleten, a hőmérséklet használata, mint az alumíniumötvözet néhány száz fokkal magasabb, a hőmérséklet közepén továbbra is fenntarthatja a szükséges szilárdságot, 450-500 fokos hőmérsékletű hosszú távú munkavégzés . ③ jó korrózióállóság, a titán felülete a légkörben azonnal egységes és sűrű oxidfilmet képez, amely képes ellenállni a különféle média eróziójának. A titán általában jó korrózióállósággal rendelkezik oxidáló és semleges közegben, és a tengervízben, nedves klórgázban és kloridoldatban még jobb a korrózióállósága. De redukáló közegekben, például sósavban és más oldatokban, a titán korrózióállósága gyenge. ④ jó alacsony hőmérsékletű teljesítmény, nagyon kis résű elem titánötvözet, mint például a TA7, -253 fokban képes fenntartani egy bizonyos fokú plaszticitást. ⑤ Alacsony rugalmassági modulus, kis hővezető képesség, nem ferromágneses. Ötvöző elemek A titánnak kétféle homogén és heterogén kristálya van: -882 fok alatti sűrű, hatszögletű szerkezetű titán és -882 fok feletti testközpontú köbös szerkezetű titán. Az ötvözőelemek a fázisátalakulási hőmérsékletre gyakorolt ​​hatásuk szerint három kategóriába sorolhatók: ① -fázis stabilizálása, az elemek fázisátalakulási hőmérsékletének növelése a -stabilizáló elemekhez, alumínium, szén, oxigén és nitrogén stb. . Az alumínium a titánötvözet fő ötvözőeleme, amely nyilvánvalóan javítja az ötvözet szilárdságát szobahőmérsékleten és magas hőmérsékleten, csökkenti a fajsúlyt és növeli a rugalmassági modulust. ② A -fázis stabilizálása, csökkenti az elemek fázisátalakulási hőmérsékletét a -stabilizáló elemekhez, és homokristályos és eutektikus kettes típusra osztható. Az előbbiben van molibdén, nióbium, vanádium stb.; ez utóbbi króm, mangán, réz, vas, szilícium stb. tartalmú. ③ A fázisátalakulási hőmérsékletet csekély mértékben befolyásoló elemek a semleges elemek, mint például a cirkónium és az ón. A titánötvözetek fő szennyeződései az oxigén, a nitrogén, a szén és a hidrogén. A -fázisban lévő oxigén és nitrogén oldhatósága nagyobb, a titánötvözet jelentős erősítő hatású, de a plaszticitás csökken. Általában előírják, hogy a titán oxigén- és nitrogéntartalma 0.15-0.2%, illetve 0.04-0.05%. A -fázisban a hidrogén oldhatósága nagyon kicsi, a hidrogén feleslegében oldott titánötvözetek hidridet termelnek, így az ötvözet törékennyé válik. Normális esetben a titánötvözetek hidrogéntartalmát 0,015%-nál kisebbre szabályozzák. A hidrogén feloldódása a titánban reverzibilis, és vákuum lágyítással eltávolítható. Kategóriák A titánötvözetek a fázis összetétele szerint három kategóriába sorolhatók: -ötvözetek, (+) ötvözetek és -ötvözetek, amelyek Kínában TA, TC és TB formában vannak kifejezve. ① -ötvözetek tartalmaznak bizonyos mennyiségű stabil -fázisú elemet, az egyensúlyi állapot főként -fázisból áll. -az ötvözetek kis fajsúlyúak, jó hőszilárdságúak, jó hegeszthetőségűek és kiváló korrózióállósággal rendelkeznek, a szobahőmérsékletű szilárdság hátránya alacsony, általában hőálló anyagokként és korrózióálló anyagokként használják. -az ötvözetek feloszthatók teljes- -ötvözetekre (TA7), közel- -ötvözetekre (Ti-8Al-1Mo-1V) és néhány az -ötvözetek (Ti-2.0%) és -ötvözetek (Ti-2.4%) vegyületei. (Ti-2.5 Cu). ② ( + ) ötvözetek tartalmaznak bizonyos mennyiségű elemet, amelyek stabilizálják a és fázisokat, és egyensúlyban az ötvözet a és fázisokba szerveződik. A (+) ötvözet közepes szilárdságú, hőkezelhető, de a hegesztési teljesítmény gyenge. A (+)-ötvözeteket széles körben használják, amelyeknek több mint felét a Ti-6Al-4V-ötvözet előállítása tette ki az összes titánanyagban. ③ ötvözet nagyszámú stabil fáziselemet tartalmaz, magas hőmérsékletű fázisban minden szobahőmérsékleten tartható. Az ötvözetek hőkezelhető ötvözetek (szubstabil ötvözetek és közel szubstabil ötvözetek) és hőstabil ötvözetek csoportjaira oszthatók. A hőkezelhető ötvözetek kioltott állapotban kiváló plaszticitással rendelkeznek, és 130-140 kgf/mm2 szakítószilárdságig öregíthetők. -ötvözetek általában nagy szilárdságú, nagy szívósságú anyagokként használatosak. Hátránya, hogy az arány nagy, magas költség, gyenge hegesztési teljesítmény, vágási és feldolgozási nehézségek. A titánötvözetek hőálló ötvözetekre, nagy szilárdságú ötvözetekre, korrózióálló ötvözetekre (titán-molibdén, titán-palládiumötvözetek stb.), alacsony hőmérsékletű ötvözetekre, valamint speciális funkciójú ötvözetekre (titán-vas-hidrogén) oszthatók. tárolóanyagok és titán-nikkel memóriaötvözetek) és így tovább. A tipikus ötvözetek összetételét és tulajdonságait a táblázat mutatja. Hőkezelés A titánötvözetek különböző fázisösszetételeket és felépítéseket kaphatnak a hőkezelési folyamat beállításával. Általában úgy gondolják, hogy a finom izometrikus elrendezésnek jobb a plaszticitása, a hőstabilitása és a kifáradási szilárdsága; a tűszerű szerveződés nagyobb tartóssággal, kúszási szilárdsággal és törési szilárdsággal rendelkezik; vegyes izometrikus és tűszerű szervezés jobb általános teljesítményt nyújt. A leggyakrabban használt hőkezelési módszerek az izzítás, az oldás és az öregítés. A lágyítás célja a belső feszültségek kiküszöbölése, a plaszticitás és a szervezeti stabilitás javítása a jobb általános teljesítmény elérése érdekében. Általában az ötvözet és a (+) ötvözet lágyítási hőmérsékletét a (+)-→ fázisátmeneti pontban 120-200 fok alatt választják ki; Az oldat- és öregedéskezelés a gyors hűtés magas hőmérsékletű tartományából történik, hogy megkapjuk a martenzit ′ fázist és a szubstabil fázist, majd a közepes hőmérsékletű tartományban melegen tartsuk, hogy ezek a szubstabil fázisok lebomlanak. , hogy a fázis vagy vegyületek, például finom diszperzió a második fázis a pont, hogy az ötvözet erősítse a célt. Általában (+) ötvözet kioltása (+) - → fázisátmeneti pont 40 ~ 100 fok alatt, szubstabil ötvözet kioltása (+) - → fázisátmeneti pont 40 ~ 80 fok felett. Az öregítési kezelési hőmérséklet általában 450-550 fok. Ezenkívül a munkadarab speciális követelményeinek teljesítése érdekében az ipar kettős izzítást, izoterm izzítást, hőkezelést, deformációs hőkezelést és egyéb fém hőkezelési eljárásokat is alkalmaz.