Titán ötvözetekösszetételüktől és szerkezetüktől függően eltérő tulajdonságokat mutatnak. A titánnak két kristályszerkezete van: -titán, amelynek hatszögletű rácsa 882 fok alatt van, és -titán, amelynek testközpontú köbös szerkezete 882 fok felett van. Megfelelő ötvözőelemek hozzáadásával a fázistartalom és az átmeneti hőmérsékletek módosíthatók különböző titánötvözettípusok előállításához. Szobahőmérsékleten a titánötvözetek három kategóriába sorolhatók.
1. Titán ötvözet: Ez az egyfázisú ötvözet -fázisú szilárd oldatból áll. Megőrzi -fázisú szerkezetét normál és emelt hőmérsékleten is. A titánötvözet stabil felépítést, a tiszta titánhoz képest alacsonyabb kopásállóságot és kiváló oxidációs ellenállást mutat. Bár 500-600 fok között megőrzi szilárdságát és kúszási ellenállását, hőkezeléssel nem erősíthető meg. A titánötvözet szobahőmérsékleti szilárdsága nem különösebben magas.
2. Béta titán ötvözet: Ez az egyfázisú ötvözet -fázisú szilárd oldatból áll. Hőkezelés nélkül is nagy szilárdságú. Ezenkívül az ötvözet tovább erősíthető olyan folyamatokkal, mint az oltás és az öregedés. A béta-titánötvözet szakítószilárdsága szobahőmérsékleten elérheti a 1372-1666 MPa-t.
3. Alfa-béta titán ötvözet: Ez a duplex ötvözet kiváló általános teljesítményt mutat, beleértve a jó szervezeti stabilitást, szívósságot, plaszticitást és magas hőmérsékleten történő deformációs tulajdonságokat. Kiválóan alkalmas forró nyomású feldolgozásra, hűtésre és öregítésre, hogy növelje szilárdságát. A hőkezelt alfa-béta-titánötvözet 50-100%-os szilárdságnövekedést mutat a lágyított állapothoz képest. Kibírja a hosszú távú működést 400-500 fokos hőmérsékleten, és figyelemre méltó hőstabilitást mutat, ami az alfa-titánötvözet után a második.
A három titánötvözettípus közül a leggyakrabban használt titánötvözet és alfa-béta-titánötvözet. A megmunkálhatóság szempontjából a titánötvözet jobb teljesítményt nyújt, ezt követi az alfa-béta titánötvözet, míg a béta-titánötvözet elmarad. Ezen ötvözetek megfelelő kódjai: TA a titánötvözethez, TB a béta-titánötvözethez és TC az alfa-béta-titánötvözethez.
A titánötvözetek teljesítményjellemzői:
1. Nagy szilárdság: A titánötvözetek sűrűsége körülbelül 4,51 g/cm³, ami az acélnak csak 60%-a. Egyes nagy szilárdságú titánötvözetek túlszárnyalják számos ötvözött szerkezeti acél szilárdságát. Következésképpen a titánötvözetek fajlagos szilárdsága (szilárdsága/sűrűsége) meghaladja a többi fém szerkezeti anyagét. Ezek az ötvözetek ideálisak nagy szilárdságú és merev, könnyű alkatrészek, például repülőgép-hajtóművek, csontvázak, héjak, kötőelemek és futóművek gyártásához.
2. Nagy termikus szilárdság: A titánötvözetek magasabb hőmérsékletet is elviselnek, mint az alumíniumötvözetek. Még közepes hőmérsékleten is meg tudják tartani szükséges szilárdságukat, és kivételes erősséget mutatnak 150-500 fok között. Ezzel szemben az alumíniumötvözetek szilárdsága jelentősen csökken 150 fokban. A titánötvözetek munkahőmérsékleti tartománya 500 fokig terjed, míg az alumíniumötvözetek 200 fok alatti hőmérsékletre korlátozódnak.
3. Kiváló korrózióállóság: A titánötvözetek kiváló korrózióállósággal rendelkeznek nedves légkörben és tengervízben, és felülmúlják a rozsdamentes acélt. Erős ellenállást mutatnak a pontkorrózióval, a savas korrózióval és a feszültségkorrózióval szemben. A titánötvözetek kiválóan ellenállnak a lúgoknak, kloridoknak, szerves klórnak, salétromsavnak, kénsavnak stb. Ugyanakkor gyenge korrózióállóságot mutatnak az oxigént és krómsókat tartalmazó redukáló környezetekkel szemben.
4. Jó teljesítmény alacsony hőmérsékleten: A titánötvözetek még alacsony és ultraalacsony hőmérsékleten is megőrzik mechanikai tulajdonságaikat. Alacsony hőtágulási együtthatójuk miatt bizonyos titánötvözetek, mint például a TA7, még -253 fokon is megtartanak plaszticitásukat. Így a titánötvözetek kulcsfontosságú szerkezeti anyagok az alacsony hőmérsékletű alkalmazásokhoz.
5. Jelentős kémiai aktivitás: A titán nagy kémiai aktivitást mutat, erősen reagál olyan légköri elemekkel, mint az oxigén, nitrogén, hidrogén, szén-monoxid, szén-dioxid, vízgőz és ammónia. Például, ha a széntartalom meghaladja a 0,2%-ot, kemény titán-karbidok (TiC) képződnek az ötvözetben. Hasonlóképpen, magasabb hőmérsékleten a nitrogénnel való reakció kemény titán-nitrid (TiN) felületi rétegek képződéséhez vezet. A titán 600 fok felett könnyen felszívja az oxigént, ami egy megkeményedett réteg kialakulását eredményezi. Ezenkívül a megnövekedett hidrogéntartalom rideg réteg kialakulásához vezethet. Ezek a reakciók adhéziós jelenségeket okozhatnak a súrlódó felületekkel.
6. Alacsony hővezetőképesség és rugalmasság: A titán alacsony hővezető képességgel rendelkezik (körülbelül 15,24 W/(m·K)). Hővezető képessége körülbelül 1/4 nikkel, 1/5 vas és 1/14 alumínium. A titánötvözetek még alacsonyabb hővezető képességgel rendelkeznek, mint a tiszta titán.
Kapcsolatba lépni:
Ha kérdése van, forduljon hozzánk bizalommal. Munkaidő: 8:30-17:30
Email:zhangjixia@bjygti.com
