Titanlegeringerviser forskjellige egenskaper basert på deres sammensetning og struktur. Titan har to krystallstrukturer: -titan, med et sekskantet gitter under 882 grader, og -titan, med en kroppssentrert kubisk struktur over 882 grader. Ved å tilsette passende legeringselementer kan faseinnholdet og overgangstemperaturene manipuleres for å oppnå forskjellige titanlegeringstyper. Ved romtemperatur kan titanlegeringer klassifiseres i tre kategorier.
1. Titanlegering: Denne enfaselegeringen består av -fase fast løsning. Den opprettholder sin fasestruktur ved både normale og høye temperaturer. Titanlegeringen viser stabil organisering, lavere slitestyrke sammenlignet med rent titan og utmerket oksidasjonsmotstand. Selv om den beholder sin styrke og krypemotstand mellom 500-600 grader, kan den ikke forsterkes gjennom varmebehandling. Romtemperaturstyrken til titanlegering er ikke spesielt høy.
2. Beta titanlegering: Denne enfaselegeringen er sammensatt av -fase fast løsning. Den har høy styrke selv uten varmebehandling. Videre kan legeringen styrkes ytterligere gjennom prosesser som bråkjøling og aldring. Strekkstyrken til beta titanlegering ved romtemperatur kan nå 1372-1666 MPa.
3. Alfa-beta titanlegering: Denne duplekslegeringen viser utmerket generell ytelse, inkludert god organisasjonsstabilitet, seighet, plastisitet og høytemperaturdeformasjonsegenskaper. Den er godt egnet for varmtrykkbehandling, bråkjøling og aldring for å øke styrken. Den varmebehandlede alfa-beta titanlegeringen viser en 50-100 % økning i styrke sammenlignet med den glødede tilstanden. Den tåler langvarig drift ved temperaturer på 400-500 grader og viser bemerkelsesverdig termisk stabilitet, nest etter alfa-titanium-legering.
Blant disse tre typene titanlegeringer er titanlegering og alfa-beta titanlegering de mest brukte. Når det gjelder bearbeidbarhet, gir titanlegering bedre ytelse, etterfulgt av alfa-beta titanlegering, mens beta titanlegering henger etter. De tilsvarende kodene for disse legeringene er TA for titanlegering, TB for beta titanlegering og TC for alfa-beta titanlegering.
Ytelsesegenskaper for titanlegeringer:
1. Høy styrke: Titanlegeringer har en tetthet på ca. 4,51 g/cm³, som bare er 60 % av stål. Noen høyfaste titanlegeringer overgår styrken til mange legerte konstruksjonsstål. Følgelig overstiger den spesifikke styrken (styrke/tetthet) til titanlegeringer den til andre metallkonstruksjonsmaterialer. Disse legeringene er ideelle for produksjon av lette komponenter med høy styrke og stivhet, slik som flymotordeler, skjeletter, skinn, festemidler og landingsutstyr.
2. Høy termisk styrke: Titanlegeringer tåler høyere temperaturer sammenlignet med aluminiumslegeringer. De kan opprettholde sin nødvendige styrke selv ved middels temperaturer og viser eksepsjonell styrke mellom 150-500 grader. Derimot opplever aluminiumslegeringer betydelig styrkereduksjon ved 150 grader. Arbeidstemperaturområdet til titanlegeringer strekker seg opp til 500 grader, mens aluminiumslegeringer er begrenset til temperaturer under 200 grader.
3. Utmerket korrosjonsbestandighet: Titanlegeringer har overlegen korrosjonsmotstand i fuktige atmosfærer og sjøvann, og overgår rustfritt stål. De viser robust motstand mot gropkorrosjon, syrekorrosjon og spenningskorrosjon. Titanlegeringer viser også utmerket motstand mot alkalier, klorider, klororganiske stoffer, salpetersyre, svovelsyre, etc. Imidlertid viser de dårlig korrosjonsbestandighet mot reduserende miljøer som inneholder oksygen og kromsalter.
4. God lavtemperaturytelse: Titanlegeringer opprettholder sine mekaniske egenskaper selv i lave og ultralave temperaturer. På grunn av deres lave termiske ekspansjonskoeffisient, beholder visse titanlegeringer, slik som TA7, en grad av plastisitet selv ved -253 grad . Dermed er titanlegeringer avgjørende strukturelle materialer for lavtemperaturapplikasjoner.
5. Betydelig kjemisk aktivitet: Titan viser høy kjemisk aktivitet, og reagerer sterkt med atmosfæriske elementer som oksygen, nitrogen, hydrogen, karbonmonoksid, karbondioksid, vanndamp og ammoniakk. For eksempel, når karboninnholdet overstiger 0.2 %, dannes harde titankarbider (TiC) i legeringen. Tilsvarende, ved høyere temperaturer, fører reaksjonen med nitrogen til dannelsen av harde titannitrid (TiN) overflatelag. Titan absorberer lett oksygen over 600 grader, noe som resulterer i dannelsen av et herdet lag. I tillegg kan økt hydrogeninnhold føre til utvikling av et sprøtt lag. Disse reaksjonene kan forårsake adhesjonsfenomener med friksjonsflater.
6. Lav termisk ledningsevne og elastisitet: Titan har lav varmeledningsevne (omtrent 15,24 W/(m·K)). Dens varmeledningsevne er omtrent 1/4 av nikkel, 1/5 av jern og 1/14 av aluminium. Titanlegeringer viser enda lavere varmeledningsevne sammenlignet med rent titan.
Kontakt:
Hvis du har spørsmål, kan du gjerne kontakte oss. Arbeidstid: 8.30 til 17.30
E-post:zhangjixia@bjygti.com
