Aplikace a základní vlastnosti titanu a titanových slitin - Blog

Vzhledem k jejich jedinečné kombinaci vlastností, titan aslitiny titanujsou známé jako "vesmírné kovy", "oceánské kovy" a "inteligentní kovy", které hrají klíčovou roli v moderním průmyslu.

Titanové slitiny I. Alfa-typu

Klíčové vlastnosti: Stabilní mikrostruktura, dobrá tepelná odolnost, dobrá svařitelnost (díky stejné mikrostruktuře alfa-fáze), nižší pevnost a tepelně-zpracovatelné pro zpevnění.

1. Průmyslový čistý titan

Reprezentativní stupně: Gr1, Gr2, Gr3, Gr4

Základní vlastnosti:

• Pevnost se zvyšuje s rostoucím číslem třídy (kvůli zvýšenému obsahu nečistot), zatímco plasticita klesá.

• Vynikající odolnost proti korozi, zejména v oxidačních médiích a mořské vodě.

• Dobrá tvarovatelnost a snadné svařování.

Hlavní aplikace:

Gr1/Gr2 (nejběžněji používané): Používá se pro lisované díly a konstrukční součásti odolné proti korozi- pracující při teplotách pod 350 stupňů a při nízkém namáhání.

• Chemický průmysl: Výměníky tepla, výparníky, reaktory, věže, potrubí.

• Námořní inženýrství: zařízení na odsolování mořské vody, součásti lodí.

• Lékařské: Ne-zatížené-části chirurgických implantátů.

• Denní potřeby: Špičkové-brýlové obruby, pouzdra na hodinky.

2. Nízký-legovaný -typ titanové slitiny

Reprezentativní stupeň: (Ti-5Al-2,5Sn)

Základní vlastnosti:

• Vysoká pevnost mezi slitinami typu -.

• Dobrá svařitelnost a tepelná stabilita.

• Vynikající pevnost při tečení pod 500 stupňů.

Hlavní aplikace:

• Kované díly, jako jsou skříně kompresorů a vodicí lopatky leteckých motorů.

• Plášť a rám trupu letadla.

• Vysokotlaké-láhve na plyn pro kosmické lodě.

• Konstrukční komponenty pro dlouhodobý-provoz pod 500°.

II. Beta titanové slitiny

Klíčové vlastnosti: Mohou dosáhnout velmi vysoké pevnosti prostřednictvím tepelného zpracování a stárnutí; mají dobrou tvarovatelnost (ve stavu-upraveném roztokem); mají však špatnou strukturální stabilitu, nízkou tepelnou odolnost, vysokou hustotu, složité požadavky na zpracování a vysoké náklady.

1. Tepelně-zpracovatelnost beta titanových slitin

Reprezentativní druhy: Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al, Ti-10V-2Fe-3Al

Základní vlastnosti:

• Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al: Dobrá plasticita ve stavu ošetřeném roztokem, snadno se tvaruje za studena a po stárnutí může dosáhnout pevnosti nad 1300 MPa.

• Ti-10V-2Fe-3Al: Vysoce pevná a houževnatá slitina blízká beta s dobrými kovacími vlastnostmi a vysokou prokalitelností, zvláště vhodná pro výrobu velkých, vysoce pevných výkovků. Dokáže dosáhnout pevností 1100-1250 MPa při zachování dobré houževnatosti.

Hlavní aplikace:

• Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al: Běžně se používá pro tváření za studena, ohýbání a další zpracování po úpravě roztokem, po které následuje vytvrzení stárnutím. Používá se při výrobě šroubů, nýtů, pružin a leteckých konstrukčních součástí.

• Ti-10V-2Fe-3Al: Široce se používá ve velkých nosných výkovcích v trupech letadel a systémech podvozků, jako je nosník hlavního podvozku Boeingu 777.

III. ( + ) Typ Titanové slitiny

Klíčové vlastnosti: Vynikající celkový výkon, vysoká pevnost, dobrá plasticita, tepelně-zpracovatelnost pro zpevnění a silná přizpůsobivost, díky čemuž jsou nejrozšířenějšími slitinami titanu.

1. Středně-až{2}}nízkopevné ( + ) titanové slitiny

Reprezentativní druhy: Ti-2Al-1,5Mn, Ti-4Al-1,5Mn

Základní vlastnosti:

• Má střední pevnost, dobrou plasticitu a snadno se lisuje, svařuje a tvaruje za tepla-.

• Vykazuje dobrou tepelnou stabilitu.

Hlavní aplikace:

• Lisované díly z plechu, jako jsou pláště letadel, tepelné štíty a aerodynamické kryty.

• Svařované součásti, jako jsou plynové kanály a skříně kompresorů.

2. Středně-až{2}}vysokopevnostní (+) titanové slitiny

Reprezentativní třída: Ti-6Al-4V

Základní vlastnosti:

• Slitina „vlajkové lodi“, která představuje více než polovinu veškerého použití slitin titanu.

• Vynikající celkový výkon: vysoká pevnost (přibližně 900 MPa v žíhaném stavu), dobrá plasticita, houževnatost, odolnost proti korozi a svařitelnost.

• Lze dále zpevnit tepelným zpracováním s provozní teplotou až 400 stupňů.

Hlavní aplikace:

• Letecký průmysl: Disky ventilátorů, lopatky, disky kompresorů a lopatky leteckých motorů; nosníky, spoje a přistávací zařízení v konstrukcích letadel; trupy kosmických lodí a tlakové nádoby.

• Biomedicínský: Hlavní materiál pro umělé klouby (kyčel, koleno) a produkty kostního traumatu (kostní dlahy, šrouby).

• Průmyslová pole: Oběžná kola, spojovací prvky, vysokotlaké-plynové lahve a spojovací tyče závodních vozů.

3. Titanové slitiny s vysokou-pevností a vysokou{2}}teplotou (+)

Reprezentativní druhy: Ti-6Al-2,5Mo-1,5Cr-0,5Fe-0,3Si, Ti-6,5Al-3,5Mo-1,5Zr-0,3Si

Základní vlastnosti:

• Ti-6Al-2,5Mo-1,5Cr-0,5Fe-0,3Si: Obsahuje více legujících prvků s komplexními vlastnostmi podobnými TC4, ale se stabilnějším výkonem při vysokých teplotách.

• Ti-6,5Al-3,5Mo-1,5Zr-0,3Si: Žáruvzdorná titanová slitina typu martenzit+, která má vynikající tepelnou pevnost a pevnost při tečení při vysoké teplotě při 500 stupních .

Hlavní aplikace:

• Ti-6,5Al-3,5Mo-1,5Zr-0,3Si: Používá se především pro kritické rotační součásti, jako jsou kotouče kompresorů, lopatky a bubny leteckých motorů pracujících pod 500 stupňů. Je to jeden ze základních materiálů pro letecké motory v mé zemi.

4. Speciální funkce ( + ) Titanové slitiny

Reprezentativní stupeň: TI6AL4V ELI (Ultra-nízká intersticiální)

Základní vlastnosti:

• Toto je vysoce{0}}čistá verze TI6AL4V s přísnou kontrolou obsahu intersticiálních prvků, jako jsou O, N a H.

• Má vyšší lomovou houževnatost a vynikající výkon při nízkých-teplotách.

• Při zachování pevnosti vykazuje lepší plasticitu, takže je vhodnější pro aplikace vyžadující extrémně vysokou spolehlivost.

Hlavní aplikace:

• Biomedicínské: Zubní implantáty a kardiovaskulární stenty vyžadující extrémně vysokou únavovou výkonnost (s použitím superelastické varianty – v principu podobné nikl-titanovým slitinám s tvarovou pamětí).

• Kryogenní inženýrství: Skladovací nádrže a potrubní systémy v prostředí kapalného vodíku a kapalného kyslíku (jako jsou nádrže na raketové palivo).

• Hlubinný-průzkum: Tlakové trupy pro-hlubinné ponorky.

Titanium rod medical manufacturer Titanium tubing for vacuum cleaners