Rôzne typy zliatin titánu

Zliatiny titánu sú technické materiály, ktoré sa vyznačujú vysokou pevnosťou, nízkou hmotnosťou a dobrou odolnosťou proti korózii.

Legovaním titánu rôznymi prvkami možno tieto zliatiny vyvinúť tak, aby spĺňali špecifické požiadavky na výkon rôznych priemyselných odvetví.

Tento článok poskytuje -hĺbkový prehľad klasifikácií zliatin titánu, ich mechanických, fyzikálnych a tepelných vlastností, priemyselných odvetví, kde sa nachádzajú, a aspektov obrábania a tepelného spracovania.

Alfa zliatiny sú jednofázové{0}} materiály s kryštálovou štruktúrou HCP stabilizovanou chemickými prvkami, ako sú hliník, kyslík, dusík a uhlík. Tieto zliatiny poskytujú strednú pevnosť, sú vysoko odolné voči korózii-a dobre fungujú pri vysokých teplotách.

Nedajú sa tepelne-spracovať kvôli ich jednofázovej{1}}štruktúre, ktorá obmedzuje vytvrdzovanie zrážaním.

Alfa-stabilizujúce chemické prvky namiesto toho uprednostňujú vysokú pevnosť prostredníctvom spevňovania v tuhom roztoku, ale nadmerné legovanie (ako je ekvivalent hliníka nad 9 %) môže spôsobiť precipitáciu krehkých intermetalických látok. Zliatiny poskytujú lomovú húževnatosť a odolnosť proti tečeniu v agresívnom prostredí.

Požiadajte o bezplatnú vzorku

Takmer -zliatiny alfa titánu sa skladajú hlavne z alfa fázy s 1 – 2 % beta-stabilizačných chemických prvkov, ako je molybdén alebo kremík, ktoré obsahujú malé množstvo tvárnej beta zliatiny.

Tieto zliatiny si zachovávajú odolnosť alfa zliatin proti korózii a lomovú húževnatosť, pričom zlepšujú spracovateľnosť za tepla a majú obmedzenú tepelnú spracovateľnosť.

Ich mikroštruktúra, v podstate alfa s menšími beta časticami pozdĺž hraníc zŕn, vykazuje odolnosť proti tečeniu pri zvýšených teplotách, vďaka čomu sú užitočné pre niektoré aplikácie.

Alfa-beta zliatiny majú v mikroštruktúre dve fázy a pozostávajú zo zmesí alfa a beta fáz pridaním alfa-stabilizujúcich chemických prvkov, ako je hliník, a beta-stabilizujúcich chemických prvkov, ako je vanád a molybdén.

Tieto zliatiny sú tepelne spracovateľné a môžu výrazne zvýšiť vysokú pevnosť kalením a starnutím. V porovnaní so zliatinami alfa a blízkymi alfa poskytuje beta fáza dobrú tvárnosť, odolnosť proti únave a menšiu odolnosť proti tečeniu.

Alfa-beta zliatina Ti-6Al-4V má vyvážené mechanické vlastnosti a využíva približne 50 % zliatiny titánu.

Beta titánové zliatiny majú štruktúru BCC stabilizovanú vysokou koncentráciou beta-stabilizačných prvkov, ako je molybdén, vanád alebo železo. Tieto zliatiny sú tepelne spracovateľné a môžu dosiahnuť veľmi vysoké pevnosti zrážaním jemných alfa častíc počas starnutia.

Beta zliatiny majú dobrú tvárnosť za studena a dobrú odolnosť proti lomu, no pri tepelnom-spracovaní poskytujú zníženú ťažnosť a odolnosť proti únave

Metastabilné beta zliatiny s ekvivalentom molybdénu 10-30 po rýchlom ochladení zostávajú plne beta a môžu poskytnúť vysokú pevnosť pre najnáročnejšie aplikácie.

Ti-6Al-4V (alebo ASTM Grade 5) je vysoko používaná zliatina titánu obsahujúca približne 6 % hliníka a 4 % vanádu, s menším množstvom uhlíka, dusíka a vodíka.

Ide o alfa-beta zliatinu, ktorá má pevnosť v ťahu v rozsahu 895-1100 MPa, je odolná voči atmosférickej korózii a má veľmi dobrý pomer pevnosti- k hmotnosti, vďaka čomu je preferovaná v leteckom priemysle a biomedicínskych materiáloch.

Procesy tepelného spracovania- môžu poskytnúť požadované mechanické a fyzikálne vlastnosti s rovnováhou spracovaním v roztoku a starnutím, čím sa podporuje vysoká pevnosť pri zachovaní dobrej ťažnosti.

Blízko{0}}alfa combo, Ti-6242, bolo vyvinuté pri zvýšených teplotách. Obsahuje 6% hliníka, 2% cínu, 4% zirkónu a 2% molybdénu, čo mu dáva vynikajúcu odolnosť proti tečeniu, aby si udržal vysokú pevnosť pri zvýšených teplotách až do 550 stupňov.

Jeho mikroštruktúra podporuje odolnosť voči korózii a tepelnú stabilitu, a preto je vhodná pre prúdové motory a iné-vysokoteplotné letecké komponenty.

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti titánových zliatin sú rozhodujúce pre nosné-aplikácie. Na základe údajov MatWeb, nižšie uvedená tabuľka podrobne uvádza pevnosť v ťahu, medzu klzu, predĺženie a tvrdosť pre kľúčové druhy titánu.

Obsahuje strednú{0}}pevnosť a vysokú{1}}ťažnosť komerčného čistého titánu, z ktorého stupeň 4 je najsilnejší spomedzi komerčných čistých druhov. Alfa a takmer{4}}alfa zliatiny, ako napríklad Ti-6242, poskytujú strednú pevnosť a vysokú lomovú húževnatosť.

Typy alfa-beta, ako je Ti-6Al-4V, poskytujú vysokú pevnosť a odolnosť proti únave. Na rozdiel od toho, vysokoteplotné beta zliatiny, ako je Beta C, sa môžu vyvinúť nad 1200 MPa, sú vhodné pre aplikácie s vysokým namáhaním, ale majú obmedzenú ťažnosť.

Fyzikálne vlastnosti

Fyzikálne vlastnosti ovplyvňujú vhodnosť zliatiny pre aplikácie vyžadujúce špecifickú hmotnosť alebo magnetické vlastnosti. Nižšie uvedená tabuľka, získaná z MatWeb, podrobne uvádza hustotu a špecifickú hmotnosť.

Zliatiny titánu s hustotou od 4,4 do 4,8 g/cm³ sú oveľa ľahšie ako iné kovy ako oceľ (7,9 g/cm³), čo zodpovedá ich nízkej hmotnosti a veľkej pevnosti. Zliatiny titánu sú dobré možnosti tam, kde je potrebná nízka magnetická interferencia, napríklad pre medicínske a letecké požiadavky.

Elektrické vlastnosti

Zliatiny titánu majú vysoký elektrický odpor (0,42-1,78 μΩ·m) v porovnaní s inými kovmi, ako je meď (0,017 μΩ·m), takže majú nižšiu vodivosť.

Vlastnosťou môže byť elektricky izolačný materiál v zariadeniach, kde je najžiadanejšia odolnosť proti korózii a-nevodivosť, napríklad v zariadeniach na chemické spracovanie.

Tepelné vlastnosti

Tepelné vlastnosti sú rozhodujúce pre aplikácie zahŕňajúce vysoké teploty. Nižšie uvedená tabuľka obsahuje podrobnosti o tepelnej vodivosti a maximálnej prevádzkovej teplote.

Zliatiny titánu dodávané s nízkou tepelnou vodivosťou sťažujú ich opracovanie, ale sú prijateľné pri vysokých teplotách.

Kvôli fázovej stabilite je komerčne čistý titán obmedzený na 350 stupňov, zatiaľ čo zliatiny ako Ti-6Al-4V a Ti-6242 prechádzajú extrémnymi teplotami 400 – 550 stupňov.

Získajte okamžitú cenovú ponuku a kontrolu zásob

Sme špecializovaný výrobca zaoberajúci sa hĺbkovým spracovaním titánu a titánových zliatin, ktorý ponúka kompletný sortiment vrátane titánových rúr, dosiek, tyčí, drôtov a fólií. Naša prevádzka je vybavená modernými, špecializovanými výrobnými linkami s ťažkými-reverznými valcovňami za tepla na hrubé plechy a viacvalcovými valcovňami za studena na presné plechy a fólie. Pri výrobe rúr sa využívajú presné pútnické mlyny za studena a linky na výrobu bezšvíkových rúr, zatiaľ čo výrobky z tyčí a drôtu sa formujú vo vysokorýchlostných-tratiach na valcovanie tyčí/drôtu a zariadení na nepretržité ťahanie. Kritické procesy sú podporované vákuovými žíhacími pecami pre presné tepelné spracovanie a konečnú úpravu zabezpečujú CNC obrábacie centrá, laserové rezacie systémy a presné nivelačné stroje. Vďaka komplexnému systému kontroly kvality, ktorý dohliada na celý proces od suroviny až po hotový výrobok, sme odhodlaní poskytovať vysokovýkonné a presné titánové riešenia pre odvetvia, ako je letecký priemysel, lekárske zariadenia, chemické spracovanie a špičkový spotrebný tovar.

Implementujeme priemyselné-ochranné štandardy a poskytujeme prispôsobené obalové riešenia pre každý titánový produkt: rúrky a tyče sú jednotlivo zaistené antikoróznym obložením VCI vo vystužených drevených debnách; dosky a fólie sú preložené -PE fóliou proti poškriabaniu a zabalené v-pevných škatuliach z vlnitej lepenky; drôty sú presne navinuté-na priemyselných cievkach. Všetky balenia obsahujú vysúšadlo a majú jasné označenie produktu s kódmi sledovateľnosti, ktoré zaisťujú, že vaše presné titánové materiály sú chránené pred vlhkosťou, nárazmi a oderom počas skladovania a globálnej logistiky a bezpečne sa dostanú na vašu výrobnú linku.

Požiadajte o technickú konzultáciu