A titán és titánötvözetek jellemzői és alkalmazásai

A titán és titánötvözetek jellemzői és alkalmazásai
A tiszta titán alacsony szilárdságú és magas olvadáspontú, de nagy a fajlagos szilárdsága, jó plaszticitása és alacsony hőmérsékletű szívóssága, jó korrózióállósága, könnyen feldolgozható és formázható. A tiszta titán kiváló korrózióállósággal rendelkezik a légkörben és a tengervízben, és stabil kénsavban, sósavban, salétromsavban és más közegekben. A titán tisztaságának csökkenésével a szilárdság nő, a plaszticitás pedig nagymértékben csökken.
Rendkívül nagy kémiai aktivitású, erősen reagál Cl, O, S, C, N stb.-vel (magas hőmérsékleten). Folyékony állapotban a ThO2 kivételével szinte minden tégelyel reagál. Csak vákuum elektromos ívkemencében olvasztható.
Jó hegeszthetőség; jó bélyegzési teljesítmény; de gyenge kopásállóság; alacsony rugalmassági modulus (120 GPa), körülbelül 54% vas; alacsony hővezető képesség és lineáris tágulási együttható. Hővezető képessége többszörösen alacsonyabb, mint a vasé, használat közben hajlamos a hőmérsékleti gradiensekre és a hőterhelésre.

Ha ötvözőelemeket adunk a tiszta titánhoz, az javítja és megerősíti annak tulajdonságait, így titánötvözet jön létre, amely nagy szilárdságú, hőálló és korrózióálló. Nem mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, alacsony hanghullámok és rezgések csillapítási jellemzői, jó biokompatibilitása, és kompatibilis a szénnel. A kompozit anyagok jó kompatibilitással és kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek, például szupravezető tulajdonságokkal, alakmemóriával és hidrogén-abszorpciós tulajdonságokkal. Vannak azonban hiányosságaik is, mint például a nehéz meleg feldolgozás, a gyenge hidegmegmunkálási teljesítmény, a rossz vágási feldolgozhatóság és a rossz kopásállóság.
A titánötvözet osztályozása: - A titánötvözet jó magas hőmérsékleti teljesítménnyel rendelkezik (<500℃), good structural stability, and good weldability. It is the main component of heat-resistant titanium alloy, but it cannot be strengthened by heat treatment, has low strength at room temperature, and low plasticity;
titánötvözet: szobahőmérsékleten nagy szilárdságú, hőkezeléssel megerősíthető, de a szerkezet nem elég stabil; a hegesztési teljesítmény gyenge;
β-titanium alloy and near-β titanium alloy: have good plastic processing properties (quick cooling to obtain β structure), high mechanical properties (strength can be improved through aging), and have the greatest potential for the development of high-strength (tensile strength >1400-1500MPa) titánötvözetek. ötvözet, de a szerkezeti stabilitás gyenge, és a munkahőmérséklet alacsonyabb, mint 200 fok
Jelenleg csak a szénszál-erősítésű műanyagok nagyobb fajlagos szilárdságúak, mint a titánötvözetek, és a titánötvözetek a legnagyobb fajszilárdságú fémek. Ezért "űrfémnek" is nevezik, ami a fő oka annak, hogy a titánötvözetet széles körben használják a repülési iparban. Például a repülőgép-hajtóművekben a titánötvözeteket általában kompresszortárcsákként, kompresszorlapátként, motorburkolatként, égéstér-burkolatként és sugárcsövekként használják.

A titán és titánötvözetek alkalmazási területei
Repülés: sugárhajtómű-alkatrészek, törzsalkatrészek, rakéták, műholdak, rakéták és egyéb alkatrészek
Kompresszor- és ventilátorlapátok, tárcsák, burkolatok, vezetőlapátok, tengelyek, futóművek, szárnyak, légterelők, motorok
Gondola, válaszfalak, szárnyrészek, üzemanyagtartályok, nyomásfokozók
Kémia, petrolkémia és általános ipar: elektrolizátorok, reaktorok, gőzölők klóralkáli, szóda, műanyagok, petrolkémia, kohászat, sógyártás és más iparágak számára
Desztillációs oszlopok, töményítők, szeparátorok, hőcserélők, csövek, elektródák stb.
Hajó: Tengeralattjáró nyomású hajótest, légcsavar, vízsugár propeller, tengervíz hőcserélő rendszer, hajószivattyú (szelepek és csövek)
Hajótechnika: csővezetékek tengervíz sótalanításához, szivattyúk, szelepek, csőszerelvények tengeri olajfúráshoz stb.
Biomedicina: műízületek, műfogimplantátumok és fogszabályozás, pacemakerek, szív- és érrendszeri sztentek, sebészeti műszerek stb.
Sportfelszerelés: golffejek, teniszütők, tollaslabda ütők, biliárddákó, túrabotok, síbotok, korcsolyák stb.
Napi szükségletek: szemüvegkeretek, órák, mankók, horgászbotok, konyhai eszközök, digitális terméktokok, kézműves termékek, dekorációk stb.
Építés: Épületek tetői, külső falai, dekorációi, táblái, korlátai, csövei stb.
Gépkocsi: gépjármű kipufogó- és hangtompítórendszerek, teherhordó rugók, hajtórudak és csavarok stb.