Titánötvözet minőségek: Négy fő típus áttekintése

A szakirodalom szerint több mint 100 titánötvözet-minőség létezik, de valójában csak egy tucatnyit használnak iparilag. Ezeket a minőségeket azonban nehéz egyértelműen megjegyezni, ezért a kohászok mikroszerkezetük alapján osztályozzák őket.

A titánötvözet osztályozása
A mikroszerkezet változásai alapján a titánötvözetek négy típusba sorolhatók: -típusú, közeli- - típusú, + - típusú és - típusú titánötvözetek.

A tiszta titán körülbelül 882 fokos kristályszerkezeti változáson megy keresztül. Ez alatt a hőmérséklet alatt a titán hatszögletű zárt -csomagolt (HCP) szerkezettel rendelkezik, amelyet fázisként ismerünk. Magasabb hőmérsékleten test{4}}központú köbös (BCC) szerkezetté alakul, amelyet fázisnak neveznek. Az ötvözőelemek szobahőmérsékleten befolyásolják a vagy fázis tartalmát. Az alumínium, az oxigén és a nitrogén általában stabilizálja a fázist, míg az olyan elemek, mint a vanádium, molibdén, króm és nióbium, hajlamosak stabilizálni a fázist, ami a fő titánötvözet-sorozatot eredményezi. Az általános szerkezeti változásokat a következőképpen is értelmezhetjük: → közel- → + → . Ezekkel a szerkezeti változásokkal az olyan tulajdonságok is megváltoznak, mint a szilárdság, a hajlékonyság, a hőállóság, az alakíthatóság és a hőkezelési reakció.

Titán ötvözetek

Az általánosan használt TA0, TA1, TA2, TA3, TA7, TA9 és TA10 ötvözetek viszonylag elterjedt ipari tiszta titánötvözetek, amelyeket különösen nagy korrózióállóságot igénylő alkalmazásokban is használnak. Ezeket az ötvözeteket nem rendkívül nagy szilárdságuk miatt választják ki; a kiváló korrózióállóságuk, jó hegeszthetőségük és viszonylag jó megmunkálhatóságuk az előnyük. Ezért általánosan használják vegyi berendezésekben, hőcserélőkben, csőrendszerekben, petrolkémiai berendezésekben, klór-alkáli berendezésekben és vízkezelő rendszerekben. A korrozív közegnek kitett berendezéseknél a nagy szakítószilárdság kevésbé előnyös, mint a titán korrózióállósága.

Közel- titánötvözetek

A közeli - ötvözetek főként a fázisból állnak, és kis mennyiségű fázist tartalmaznak. A fokozatok közé tartozik a TA11, TA15, TA13 és TA19. A közönséges ötvözetekhez képest ezek az anyagok kiváló magas hőmérsékleti szilárdságot és kúszásállóságot mutatnak{6}}. Ezeket általában repülőgép- és űrszerkezetekben és hajtóművekben{8}}alkalmazzák. Például a TA15, más néven BT20, és a Ti-6242S-nek megfelelő TA19 jobb teljesítményt kínál. Tulajdonságaik növelik a titán szilárdságát szobahőmérsékleten, miközben hosszú ideig megőrzik teljesítményét magas hőmérsékleten.

+ Titán ötvözetek

A leggyakoribb ötvözettípusok a TC1, TC4, TC6, TC10 és TC11. A TC4-re fogunk összpontosítani, mivel ez a legszélesebb körben tanulmányozott, legrégebben{6}}használt, legjobb-teljesítményű és legszélesebb körben alkalmazott ötvözet. A TC4 kémiai képlete Ti-6Al-4V, és nemzetközileg 5. fokozatú titán néven ismert. Összetétele körülbelül 6% alumíniumot és 4% vanádiumot tartalmaz.

+ A titánötvözetek hegesztése és megmunkálása nagyobb kihívást jelenthet. A végső teljesítményt nagymértékben meghatározza a megmunkálási folyamat, a hőkezelés és az anyagállapot. +. A titánötvözetek hegesztése és megmunkálása nagyobb kihívást jelenthet.

Titán ötvözetek

a titánötvözetek nagyobb arányban tartalmaznak -stabilizáló elemeket. Például TB2, Beta C és más metastabil ötvözetek. Ezen anyagok egyik figyelemre méltó jellemzője az alakíthatóságuk. Oldattal{5}}kezelt állapotban egyes ötvözetek viszonylag könnyen hidegen-formázhatók. Erősségük jelentősen javítható az öregedés után. Egyes minőségeknél a szakítószilárdság elérheti az 1300–1400 MPa körüli értéket is, összetételtől, feldolgozási technológiától és hőkezeléstől függően. Ez vonzóvá teszi a titánötvözeteket olyan területeken, mint a rugók, kötőelemek, repülőgép-alkatrészek, valamint olaj- és gázipari berendezések. Az ötvözetek általában drágábbak, tulajdonságaik nagyon érzékenyek a feldolgozási technológiára és a hőkezelésre. Ezek nem egyszerűen a TC4 „megerősített” változatai.

A megfelelő titánötvözet kiválasztása iparágához
A megfelelő titánötvözet kiválasztásakor az olyan tényezők, mint a jó korrózióállóság, alkalmasabbá tehetik az ötvözeteket. Magas-hőmérsékletű alkalmazásokhoz az ötvözetek (például a TC4) jó kombinált szilárdságot és szívósságot kínálnak, így a leggyakrabban használt titánötvözetek. az ötvözetek különösen fontosak a nagy szilárdság, a hidegalakíthatóság vagy a specifikus hőkezelési tulajdonságok szempontjából.

A Xuze titánötvözetek használatára vonatkozó óvintézkedések:

Használati környezet

Szükséges erő

Feldolgozási és formázási módszerek

Hegesztés és hőkezelés

Költségkeret

Következtetés

Ekkor elsajátítja a titánötvözet kiválasztásának „első alapelveit”: A korrózióállóság és a jó hegeszthetőség érdekében válassza a ; magas hőmérséklet-állósághoz válassza a közeli lehetőséget- ; az átfogó teljesítmény érdekében válassza a + lehetőséget (biztonsági másolatként a TC4); a hidegalakításhoz és az ultra-nagy szilárdsághoz válasszon