Introduktion till titanlegeringsegenskaper
Titanlegeringar är en klass av metaller som kännetecknas av deras prestanda, som påverkas av närvaron av föroreningar som kol, kväve, väte och syre. Den renaste formen av titan har en föroreningshalt på mindre än 0,1 %, vilket resulterar i hög plasticitet men låg hållfasthet. Industriellt rent titan, med en renhet på 99,5 %, uppvisar följande egenskaper: densitet (ρ) på 4,5 g/cm3, smältpunkt på 1725 grader, värmeledningsförmåga (λ) på 15,24 W/(m·K), draghållfasthet ( σb) på 539 MPa, töjning (δ) på 25 %, sektionskrympning (ψ) på 25 %, elasticitetsmodul (E) på 1,078×105 MPa och en hårdhet (HB) på 195.
1. Låg densitet och hög hållfasthet: Höghållfasta titanlegeringar har vanligtvis en densitet på cirka 4,5 g/cm3, vilket endast är 60 % av stål. Rent titan uppvisar styrka jämförbar med vanligt stål, medan vissa höghållfasta titanlegeringar överträffar styrkan hos många legerade konstruktionsstål. Följaktligen har titanlegeringar en betydligt högre specifik hållfasthet (hållfasthet/densitetsförhållande) än andra metallkonstruktionsmaterial. Denna egenskap möjliggör tillverkning av lätta delar och komponenter med hög enhetsstyrka, styvhet och hållbarhet. Titanlegeringar kan användas i motorkomponenter, skelett, skinn, fästelement och landningsställ.
2. Hög termisk hållfasthet: Titanlegeringar kan bibehålla sin erforderliga hållfasthet vid förhöjda temperaturer, och överträffar aluminiumlegeringarnas kapacitet med flera hundra grader Celsius. Mellan 150 grader och 500 grader bibehåller de sin höga specifika hållfasthet, medan aluminiumlegeringar ser en anmärkningsvärd minskning av specifik styrka vid 150 grader. Titanlegeringar kan arbeta vid temperaturer upp till 500 grader, medan aluminiumlegeringar är begränsade till temperaturer under 200 grader.
3. Utmärkt korrosionsbeständighet: Titanlegeringar uppvisar överlägsen korrosionsbeständighet jämfört med rostfritt stål i fuktiga atmosfärer och havsvattenmiljöer. De utmärker sig särskilt när det gäller att motstå gropkorrosion, syrakorrosion och spänningskorrosion. Dessutom har titanlegeringar anmärkningsvärt motstånd mot svavelsyra, salpetersyra, klorider och klorerade organiska föreningar. Emellertid har titan låg korrosionsbeständighet vid minskande syre- och kromsaltförhållanden.
4. Bra prestanda vid låg temperatur: Titanlegeringar behåller sina mekaniska egenskaper vid låga och ultralåga temperaturer. Vissa titanlegeringar, som TA7, presterar exceptionellt bra vid låga temperaturer och håller en del av sin plasticitet även vid -253 grader . Därför är titanlegeringar avgörande konstruktionsmaterial för lågtemperaturapplikationer.
5. Kemisk reaktivitet: Titan uppvisar betydande kemisk aktivitet och reagerar lätt med syre, kväve, väte, kolmonoxid, koldioxid, vattenånga och ammoniakgas som finns i atmosfären. Hård TiC bildas i titanlegeringar vid högre kolhalter (över 0,2%). När TiN interagerar med kväve vid höga temperaturer bildas ett hårt ytskikt. Titan absorberar syre över 600 grader, vilket resulterar i bildandet av ett härdat lager med hög hårdhet. Ökat väteinnehåll leder till bildandet av ett försprödningsskikt. Djupet på den härdade spröda ytan orsakad av gasabsorption kan nå 0,1-0,15 mm, med en härdningsgrad på 20%-30%. Titan uppvisar också en betydande kemisk affinitet och bildar lätt vidhäftning med friktionsytor.
6. Värmeledningsförmåga och elasticitetsmodul: Titan har låg värmeledningsförmåga, ungefär en fjärdedel av nickel, en femtedel av järn och en fjärdedel av aluminium. Värmeledningsförmågan hos olika titanlegeringar är cirka 50 % lägre jämfört med den för rent titanlegeringar. Eftersom titanlegeringar har en elasticitetsmodul som är ungefär hälften av stål, är de mindre styva och mer benägna att deformeras. Som ett resultat måste tunna stavar och komponenter med tunna väggar undvikas eftersom skär- och bearbetningsytor har en stor mängd rebound-volym - ungefär två till tre gånger större än rostfritt stål. Denna återhämtning kan orsaka intensiv friktion, vidhäftning och bindningsslitage på verktygsytan.
Titanlegeringar är sammansatta av titan som basmetall, kompletterat med andra grundämnen. Det finns två typer av titankristallstrukturer - titan, som uppvisar en tätpackad hexagonal struktur under 882 grader, och -titan, som har en kroppscentrerad kubisk struktur över 882 grader.
Kontakt:
Om du har några frågor är du välkommen att kontakta oss. Arbetstider: 8:30 till 17:30
E-post:zhangjixia@bjygti.com
