Титан

Титан, який виглядає як сталь і має сріблясто-сірий блиск, є перехідним металом і деякий час у минулому вважався рідкісним металом. Титан не є рідкісним металом, титан у земній корі становить близько 0.42% від загальної ваги, це мідь, нікель, свинець, цинк разом у 16 ​​разів. Займаючи сьоме місце в світі металів, існує понад 70 мінералів, що містять титан. Титан має високу міцність, низьку щільність, високу твердість, високу температуру плавлення та сильну стійкість до корозії. Титан високої чистоти має добру пластичність, але стає крихким і твердим за наявності домішок.

Титанові сплави можна розділити за різними методами класифікації, головним чином за організаційною структурою, температурою використання, використанням і характеристиками та іншими способами класифікації. 12

Відповідно до класифікації структури: титановий сплав можна розділити на титановий сплав, + титановий сплав і титановий сплав. Титановий сплав є однофазним твердим розчином сплаву зі стабільною мікроструктурою, сильною зносостійкістю та стійкістю до окислення, але не високою міцністю при кімнатній температурі. -титановий сплав - це однофазний -фазний твердий сплав, який має високу міцність без термічної обробки та може бути додатково зміцнений після термічної обробки, але термічна стабільність є поганою. + титановий сплав є двофазним сплавом з хорошими комплексними властивостями, такими як в'язкість, пластичність і властивості деформації при високій температурі, і може бути зміцнений термічною обробкою.

Відповідно до використання температурної класифікації: титановий сплав можна розділити на титановий сплав для конструкції літака та титановий сплав для конструкції двигуна тощо, відповідно до конкретного використання температури та вимог до продуктивності на вибір.

Класифікація за використанням і характеристиками. Титанові сплави можна далі поділити на титанові сплави низької міцності, титанові сплави середньої міцності, титанові сплави високої міцності, титанові сплави надвисокої міцності, титанові сплави зі стійкістю до пошкоджень, недорогий високоефективний титан сплави тощо, щоб задовольнити потреби різних галузей і застосувань.

Класифікація за процесом виробництва. Титанові сплави можна розділити на литі титанові сплави, деформовані титанові сплави та порошкові титанові сплави, які класифікуються відповідно до конкретної технології виробництва та обробки.

Відповідно до класифікації структури відпалу: титановий сплав можна розділити на три категорії титанового сплаву, + титановий сплав і ε титановий сплав, відповідно до структури відпалу поділу.

Завдяки своїм чудовим комплексним властивостям, таким як висока міцність, хороша стійкість до корозії та термостійкість, титановий сплав широко використовується в авіації, аерокосмічній промисловості, хімічній промисловості, морському розвитку та інших галузях. Різні типи титанових сплавів мають свої особливості та переваги для задоволення потреб у різних сценаріях застосування.

Механічна реакція титанового матеріалу на прикладену напругу або навантаження. Температура навантаження, швидкість деформації та навколишнє середовище впливають на механічні властивості. Основними (де) механічними властивостями є: межа текучості та міцність на розрив, подовження, поверхнева усадка та ударна робота, втомна міцність та межа втоми, в’язкість до руйнування та швидкість росту втомної тріщини та опір повзучості.

Межа текучості (σ0.2) і міцність на розрив (σF) Міцність промислового чистого титану та титанового сплаву (de) пов’язана з вмістом елементів міжвузлового положення (de) [O], [N], [C] та інші (de) елементи в матеріалі, і ці елементи зазвичай інтегруються разом і визначаються як еквівалент кисню [O]eq, який обчислюється таким чином: [O]eq=[O]{{ 3}}[N]+0.75[C](атомний відсоток). Зі збільшенням [O]eq(de) межа текучості титанового матеріалу (de) значно зростає. Межа текучості тісно пов’язана з мікроструктурою, наприклад, + титановий сплав (Ti-6Al-4V) тонка (de) ізометрична структура (de) найвища межа текучості та міцність на розрив, може досягати 1120 МПа і 1505 МПа відповідно.

Суміш первинної ізометричної фази та тонкого голчастого (або листа) (de) називається диморфною структурою, і її міцність на розрив (1455 МПа) вища, ніж у грубої ізометричної (de) (0 МПа). Повна голчаста структура (de)σ0.2 є найнижчою. На міцність метастабільних титанових сплавів, таких як Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, впливають деформація холодної прокатки, обробка розчину та швидкість охолодження (де ).

Збільшення подовження, усадки та енергії удару [O]eq зменшує подовження титану при кімнатній температурі (de). [N](de) має найбільший ефект, потім [O] і потім [C]. Відпал протягом тривалого часу (500 годин) може призвести до того, що усадка поверхні та ударна робота промислового чистого титану (de) з’являються на найнижчому значенні близько 500 градусів. Подовження при високій температурі становить близько 500 градусів, і мінімальне значення також з'являється. Коли швидкість розтягування ε становить 2,7×10-5/с, характеристики промислового чистого титану особливо очевидні. Подовження дрібнокристалічного (6 мкм) титану при високій температурі не зменшилося.

Подовження або руйнування тонкої ізаксіальної структури (de) +титанового сплаву гаситься водою після розчину 4V при 1088K. Фазу можна індукувати в мартенсит під час деформації, показуючи, що енергія удару за Шарпі та динамічна в’язкість до руйнування значно покращуються при 223 K(de). У той же час подовження і деформація руйнування також збільшуються. Межа текучості, міцність на розрив і подовження сплавів Ti-5Al-2.5Fe і Ti-6Al-4V (de) можна збільшити на 8% ~ 15% 5% ~ 13% і 7% ~ 14% відповідно за допомогою нового процесу обробки воднем.

Міцність утоми та межа втоми Промисловий чистий титан має певну (de) межу втоми, яка зростає зі збільшенням еквівалента кисню та зменшується із укрупненням зерна. Міцність на втому (σN) Ti-6Al-4V(de) (тобто тривалість служби 107 тижнів (de) діапазон напруги) залежить як від структури сплаву (de), так і на навколишнє середовище (de) під час випробування. Груба рівновісна структура (de) має найнижчий σN, менше 500 МПа, а на повітрі та 3,5% розчині NaCl двовимірна структура (de) має більш високий σN, до 650 ~ 700 МПа. У титанових сплавах втомні властивості гладких зразків (de) з рівновісною + мікроструктурою кращі, ніж у перетвореної мікроструктури (de), а термін служби перших з ініціюванням втомної тріщини (de) довший. Проте опір розповсюдженню втомної тріщини трансформованої структури (de) більший.

В'язкість титанового сплаву (de) до плоского руйнування тісно пов'язана з його мікроструктурою. Незалежно від рівня міцності, міцність на руйнування KIC, утворена обробкою, вища, ніж у тієї самої міцності (de) іземічної структури, але звичайне (de) подовження пошкоджено. Незважаючи на те, що склад титанового сплаву + визначається, через різний досвід термічної обробки (de) мікроструктура може мати дуже різну (de). Незважаючи на те, що межа текучості майже однакова, міцність на руйнування різних орієнтованих матеріалів (de) дуже різна. KIC грубої структури (de) був на 22% вищим, ніж тонкої структури (de) в TL-орієнтації (de) товстої пластини Ti-6Al-4V. Щоб досягти належного балансу між в’язкістю до руйнування та звичайним подовженням, можна виконати термічну обробку для отримання структури з двома станами (de). Вплив мікроструктури сплаву Ti-6Al-4V (de) на повільний розвиток тріщини (de) модуль розриву (TR)(de) більш значний, ніж в’язкість руйнування (JIC )(де). Якщо в сплаві є метастабільна фаза, «мартенсит, індукований під час деформації, допомагає підвищити в’язкість руйнування за нижчої температури (de). На в’язкість руйнування титанового сплаву типу (de) впливає виділення 2(Ti3Al) (de), сила збільшується, а KIC знижується.

В'язкість руйнування титанового сплаву в основному визначається виділенням (de) фази (de) з фази. Сплав Ti-15-3 старіє при високій температурі, а потім при низькій температурі, у мікроструктурі є як груба, так і тонка фаза (de), а міцність і в’язкість до руйнування задовільно збалансовані. Литий титановий сплав Ti-15-3 (de)KIC та еквівалент титанового сплаву Ti-6Al-4V. Підвищення в’язкості руйнування (de) титанового сплаву є металургійним фактором, а також фактором зниження швидкості росту втомної тріщини (da/dN)(de).

Стійкість до повзучості майже титанового сплаву становить 400 ~ 500 градусів високотемпературного (de) титанового сплаву, і його найвищий опір повзучості досягається шляхом охолодження до кімнатної температури після термічної обробки у фазовій зоні (de). Використання (де)титанових сплавів при більш високих температурах погіршує їх механічні властивості через появу металургійної нестабільності, упорядкованої фази Ti3X, виділення силікатів і формування багатого киснем поверхневого шару.

Чим корисний металевий титан?
Оскільки титановий сплав також має хорошу сумісність з людським тілом, титановий сплав також можна використовувати як штучну кістку. Цирконій є хімічним матеріалом, який використовується в атомній енергетиці та як корозійно-стійкий матеріал при високій температурі та тиску, але його активність у розчині поступається лише натрію.

Як один із провідних виробників і постачальників титану в Китаї протягом 20 років, ми щиро вітаємо вас із придбанням титану, виготовленого в Китаї, тут на нашому заводі. Вся продукція відрізняється високою якістю та конкурентоспроможною ціною.