Τιτάνιο

Το τιτάνιο, που μοιάζει με ατσάλι και έχει ασημί-γκρι λάμψη, είναι ένα μέταλλο μετάβασης και θεωρείται σπάνιο μέταλλο για αρκετό καιρό στο παρελθόν. Το τιτάνιο δεν είναι σπάνιο μέταλλο, το τιτάνιο στον φλοιό της Γης αντιπροσωπεύει περίπου το 0.42% του συνολικού βάρους, είναι χαλκός, νικέλιο, μόλυβδος, ψευδάργυρος συνδυασμένοι 16 φορές. Στην έβδομη θέση στον κόσμο του μετάλλου, υπάρχουν περισσότερα από 70 ορυκτά που περιέχουν τιτάνιο. Το τιτάνιο έχει υψηλή αντοχή, χαμηλή πυκνότητα, υψηλή σκληρότητα, υψηλό σημείο τήξης και ισχυρή αντοχή στη διάβρωση. Το τιτάνιο υψηλής καθαρότητας έχει καλή πλαστικότητα, αλλά γίνεται εύθραυστο και σκληρό όταν υπάρχουν ακαθαρσίες.

Τα κράματα τιτανίου μπορούν να χωριστούν σύμφωνα με διαφορετικές μεθόδους ταξινόμησης, κυρίως σύμφωνα με την οργανωτική δομή, τη θερμοκρασία χρήσης, τη χρήση και τα χαρακτηριστικά και άλλους τρόπους ταξινόμησης. 12

Σύμφωνα με την ταξινόμηση δομής: το κράμα τιτανίου μπορεί να χωριστεί σε κράμα τιτανίου, + κράμα τιτανίου και κράμα τιτανίου. -Το κράμα τιτανίου είναι ένα μονοφασικό κράμα στερεού διαλύματος με σταθερή μικροδομή, ισχυρή αντοχή στη φθορά και αντοχή στην οξείδωση, αλλά όχι υψηλή αντοχή σε θερμοκρασία δωματίου. -Το κράμα τιτανίου είναι ένα μονοφασικό κράμα στερεού διαλύματος, το οποίο έχει υψηλή αντοχή χωρίς θερμική επεξεργασία και μπορεί να ενισχυθεί περαιτέρω μετά τη θερμική επεξεργασία, αλλά η θερμική σταθερότητα είναι κακή. Το κράμα τιτανίου + είναι ένα διφασικό κράμα με καλές περιεκτικές ιδιότητες, όπως σκληρότητα, πλαστικότητα και ιδιότητες παραμόρφωσης υψηλής θερμοκρασίας, και μπορεί να ενισχυθεί με θερμική επεξεργασία.

Σύμφωνα με τη χρήση της ταξινόμησης θερμοκρασίας: το κράμα τιτανίου μπορεί να χωριστεί σε κράμα τιτανίου δομής αεροσκαφών και κράμα τιτανίου δομής κινητήρα, κ.λπ., σύμφωνα με τη συγκεκριμένη χρήση της θερμοκρασίας και τις απαιτήσεις απόδοσης για να επιλέξετε.

Ταξινόμηση ανά χρήση και χαρακτηριστικά: Τα κράματα τιτανίου μπορούν περαιτέρω να υποδιαιρεθούν σε κράματα τιτανίου χαμηλής αντοχής, κράματα τιτανίου μέσης αντοχής, κράματα τιτανίου υψηλής αντοχής, κράματα τιτανίου εξαιρετικά υψηλής αντοχής, κράματα τιτανίου με ανοχή σε ζημιές, κράματα τιτανίου χαμηλού κόστους, υψηλής απόδοσης κράματα κ.λπ., για την κάλυψη των αναγκών διαφορετικών τομέων και εφαρμογών.

Ταξινόμηση ανά διαδικασία παραγωγής: Τα κράματα τιτανίου μπορούν να χωριστούν σε χυτά κράματα τιτανίου, παραμορφωμένα κράματα τιτανίου και κράματα τιτανίου σε σκόνη, τα οποία ταξινομούνται σύμφωνα με τη συγκεκριμένη τεχνολογία παραγωγής και επεξεργασίας.

Σύμφωνα με την ταξινόμηση της δομής ανόπτησης: το κράμα τιτανίου μπορεί να χωριστεί σε κράμα τιτανίου, + κράμα τιτανίου και κράμα τιτανίου ε τρεις κατηγορίες, σύμφωνα με τη δομή ανόπτησης του τμήματος.

Λόγω των εξαιρετικών περιεκτικών ιδιοτήτων του, όπως η υψηλή αντοχή, η καλή αντοχή στη διάβρωση και η αντοχή στη θερμότητα, το κράμα τιτανίου χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροπορία, την αεροδιαστημική, τη χημική βιομηχανία, την ανάπτυξη της θάλασσας και άλλους τομείς. Διαφορετικοί τύποι κραμάτων τιτανίου έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα για να καλύψουν τις ανάγκες διαφορετικών σεναρίων εφαρμογής.

Μηχανική απόκριση υλικού τιτανίου σε εφαρμοζόμενη τάση ή φορτίο. Η θερμοκρασία φόρτωσης, ο ρυθμός παραμόρφωσης και το περιβαλλοντικό μέσο επηρεάζουν όλες τις μηχανικές ιδιότητες. Οι κύριες (de) μηχανικές ιδιότητες είναι: αντοχή διαρροής και αντοχή σε θραύση, επιμήκυνση, επιφανειακή συρρίκνωση και εργασία κρούσης, αντοχή σε κόπωση και όριο κόπωσης, σκληρότητα θραύσης και ρυθμός ανάπτυξης ρωγμών κόπωσης και αντίσταση ερπυσμού.

Αντοχή διαρροής (σ0.2) και αντοχή σε θραύση (σF) Η αντοχή του βιομηχανικού καθαρού τιτανίου και του κράματος τιτανίου (de) σχετίζεται με την περιεκτικότητα των στοιχείων ενδιάμεσης θέσης (de) [O], [N], [C] και άλλα (de) στοιχεία στο υλικό, και αυτά τα στοιχεία συνήθως ενσωματώνονται μεταξύ τους και καθορίζονται ως ισοδύναμο οξυγόνο [O]eq, το οποίο υπολογίζεται ως εξής: [O]eq=[O]{{ 3}}[N]+0.75[C](ατομικό ποσοστό). Με την αύξηση του [O]eq(de), η αντοχή διαρροής του υλικού τιτανίου (de) αυξάνεται σημαντικά. Η αντοχή διαρροής σχετίζεται στενά με τη μικροδομή, για παράδειγμα, + κράμα τιτανίου (Ti-6Al-4V) λεπτή (de) ισομετρική δομή (de) η υψηλότερη αντοχή διαρροής και αντοχή σε θραύση, μπορεί να φτάσει 1120MPa και 1505MPa, αντίστοιχα.

Το μείγμα της πρωτογενούς ισομετρικής φάσης και της λεπτής βελόνας (ή φύλλου)(de) ονομάζεται διμορφική δομή και η αντοχή του σε θραύση (1455 MPa) είναι υψηλότερη από εκείνη του χονδροειδούς ισομετρικού (de) (0MPa). Πλήρης βελονοειδής δομή (de)σ0.2 είναι η χαμηλότερη. Η αντοχή σε θραύση των μετασταθερών κραμάτων τιτανίου, όπως το Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, επηρεάζεται από την παραμόρφωση ψυχρής έλασης, την επεξεργασία διαλύματος και τον ρυθμό ψύξης (de ).

Η αύξηση της επιμήκυνσης, της συρρίκνωσης και της ενέργειας κρούσης [O]eq μειώνει την επιμήκυνση του τιτανίου σε θερμοκρασία δωματίου (de). Το [N](de) έχει τη μεγαλύτερη επίδραση, ακολουθούμενη από [O] και μετά [C]. Η ανόπτηση για μεγάλο χρονικό διάστημα (500 ώρες) μπορεί να κάνει την επιφανειακή συρρίκνωση και την πρόσκρουση του βιομηχανικού καθαρού τιτανίου (de) να εμφανίζεται στη χαμηλότερη τιμή κοντά στους 500 βαθμούς. Η επιμήκυνση σε υψηλή θερμοκρασία είναι περίπου 500 μοίρες και εμφανίζεται και η ελάχιστη τιμή. Όταν ο ρυθμός εφελκυσμού ε είναι 2,7×10-5/s, η απόδοση του βιομηχανικού καθαρού τιτανίου είναι ιδιαίτερα εμφανής. Η επιμήκυνση του λεπτού κρυστάλλου (6μm) τιτανίου σε υψηλή θερμοκρασία δεν μειώθηκε.

Η επιμήκυνση ή θραύση της λεπτής ισοαξονικής δομής (de) + κράματος τιτανίου σβήνει με νερό μετά από διάλυμα 4V στους 1088Κ. Η φάση μπορεί να προκληθεί σε μαρτενσίτη κατά τη διάρκεια της παραμόρφωσης, δείχνοντας ότι η ενέργεια πρόσκρουσης Charpy και η δυναμική σκληρότητα θραύσης βελτιώνονται σημαντικά στα 223K(de). Ταυτόχρονα, η επιμήκυνση και η καταπόνηση του κατάγματος αυξάνονται επίσης. Η αντοχή διαρροής, η αντοχή σε θραύση και η επιμήκυνση των κραμάτων Ti-5Al-2.5Fe και Ti-6Al-4V (de) μπορούν να αυξηθούν κατά 8% ~ 15% ,5% ~ 13% και 7% ~ 14% αντίστοιχα με τη χρήση της νέας διαδικασίας επεξεργασίας υδρογόνου.

Αντοχή κόπωσης και όριο κόπωσης Το βιομηχανικό καθαρό τιτάνιο έχει ένα καθορισμένο όριο κόπωσης (de) το οποίο αυξάνεται με την αύξηση του ισοδύναμου οξυγόνου και μειώνεται με τη χονδροποίηση των κόκκων. Η αντοχή σε κόπωση (σN) του Ti-6Al-4V(de) (δηλαδή, η διάρκεια ζωής των 107 εβδομάδων (de) εύρους τάσης) εξαρτάται τόσο από τη δομή του κράματος (de) όσο και από στο περιβάλλον περιβάλλοντος (de) κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Η χονδροειδής ισοαξονική δομή (de) έχει το χαμηλότερο σN, λιγότερο από 500 MPa, και στον αέρα και 3,5% διάλυμα NaCl, η δισδιάστατη δομή (de) έχει υψηλότερο σΝ, έως 650 ~ 700 MPa. Στα κράματα τιτανίου, οι ιδιότητες κόπωσης των λείων δειγμάτων (de) με ισοαξονική + μικροδομή είναι καλύτερες από εκείνες της μετασχηματισμένης μικροδομής (de) και η διάρκεια έναρξης της ρωγμής κόπωσης (de) του πρώτου είναι μεγαλύτερη. Ωστόσο, η αντίσταση διάδοσης της ρωγμής κόπωσης της μετασχηματισμένης δομής (de) είναι μεγαλύτερη.

Η αντοχή στη θραύση σε επίπεδο παραμόρφωσης του κράματος τιτανίου (de) σχετίζεται στενά με τη μικροδομή του. Ανεξάρτητα από το επίπεδο αντοχής, η σκληρότητα θραύσης KIC που σχηματίζεται από την επεξεργασία είναι υψηλότερη από αυτήν της ίδιας αντοχής (de) ισαιμικής δομής, αλλά η συμβατική (de) επιμήκυνση είναι κατεστραμμένη. Αν και η σύνθεση του + κράματος τιτανίου καθορίζεται, λόγω της διαφορετικής εμπειρίας θερμικής επεξεργασίας (de), μπορεί να εμφανιστεί πολύ διαφορετική (de) μικροδομή. Παρόλο που η αντοχή διαρροής είναι σχεδόν η ίδια, η αντοχή στη θραύση των διαφορετικών προσανατολισμένων υλικών (de) είναι πολύ διαφορετική. Το KIC της χονδροειδούς δομής (de) ήταν 22% υψηλότερο από αυτό της λεπτής δομής (de) στον προσανατολισμό TL (de) της πλάκας πάχους Ti-6Al-4V. Προκειμένου να επιτευχθεί μια σωστή ισορροπία μεταξύ της αντοχής σε θραύση και της συμβατικής επιμήκυνσης, μπορεί να πραγματοποιηθεί θερμική επεξεργασία για τη λήψη δομής δύο καταστάσεων (de). Η επίδραση της μικροδομής του κράματος Ti-6Al-4V (de) στον συντελεστή σχίσιμου αργής ανάπτυξης (de) ρωγμής (TR)(de) είναι πιο σημαντική από αυτή της αντοχής σε θραύση (JIC )(de). Εάν υπάρχει μετασταθερή φάση στο κράμα, "ο μαρτενσίτης που προκαλείται κατά τη διάρκεια της παραμόρφωσης είναι χρήσιμος για τη βελτίωση της αντοχής σε θραύση σε χαμηλότερη θερμοκρασία (de). η δύναμη αυξάνεται και η KIC μειώνεται.

Η αντοχή στη θραύση του κράματος τιτανίου καθορίζεται κυρίως από την κατακρήμνιση (de) φάσης (de) από τη φάση. Το κράμα Ti{0}} παλαιώνεται σε υψηλή θερμοκρασία και στη συνέχεια σε χαμηλή θερμοκρασία, υπάρχουν και χονδροειδής φάση και λεπτή (de) φάση στη μικροδομή και η αντοχή και η ανθεκτικότητα στη θραύση εξισορροπούνται ικανοποιητικά. Χύτευση Ti-15-3 κράματος τιτανίου (de)KIC και ισοδύναμο Ti-6Al-4V κράματος τιτανίου. Η βελτίωση της αντοχής σε θραύση (de) του κράματος τιτανίου είναι ένας μεταλλουργικός παράγοντας και είναι επίσης ένας παράγοντας για τη μείωση του ρυθμού ανάπτυξης ρωγμών κόπωσης (da/dN)(de).

Η αντίσταση ερπυσμού του σχεδόν κράματος τιτανίου είναι 400 ~ 500 μοίρες υψηλής θερμοκρασίας (de) κράματος τιτανίου και η υψηλότερη αντίσταση ερπυσμού του επιτυγχάνεται με ψύξη σε θερμοκρασία δωματίου μετά από θερμική επεξεργασία στη ζώνη φάσης (de). Η χρήση κραμάτων τιτανίου (de) σε υψηλότερες θερμοκρασίες βλάπτει τις μηχανικές τους ιδιότητες λόγω της εμφάνισης μεταλλουργικής αστάθειας, της διατεταγμένης κατακρήμνισης φάσης Ti3X, της κατακρήμνισης πυριτικών αλάτων και του σχηματισμού επιφανειακών στιβάδων πλούσιου σε οξυγόνο.

Ποια είναι η χρήση του μετάλλου τιτανίου;
Επειδή το κράμα τιτανίου έχει επίσης καλή συμβατότητα με το ανθρώπινο σώμα, το κράμα τιτανίου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως τεχνητό οστό. Το ζιρκόνιο είναι ένα χημικό υλικό που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ατομικής ενέργειας και ως υλικό ανθεκτικό στη διάβρωση σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση, αλλά η δραστηριότητά του σε διάλυμα είναι δεύτερη μετά το νάτριο.

Ως ένας από τους κορυφαίους κατασκευαστές και προμηθευτές τιτανίου στην Κίνα εδώ και 20 χρόνια, σας καλωσορίζουμε θερμά να αγοράσετε τιτάνιο κατασκευασμένο στην Κίνα εδώ από το εργοστάσιό μας. Όλα τα προϊόντα είναι υψηλής ποιότητας και ανταγωνιστικές τιμές.