Introduksjon til rene titanstenger og titanlegeringsstavmaterialer
Titan og titanlegeringer har gode sveise-, varm- og kaldttrykksbehandlings- og mekaniske prosesseringsegenskaper, og kan bearbeides til ulike titanprofiler, titaniumstaver, titanplater og titanrør for tilførsel.
Titan er et ideelt konstruksjonsmateriale. Tettheten til titan er ikke høy, bare 4,5 g/m3, som er 43 % lettere enn stål. Imidlertid er titan dobbelt så sterkt som jern og nesten 5 ganger sterkere enn rent aluminium. Den har lav tetthet og høy styrkeegenskaper. Denne kombinasjonen av høy styrke og lav tetthet gjør at titanstaver inntar en svært viktig posisjon innen teknologi. Samtidig er korrosjonsmotstanden til titanlegeringsstenger nær eller overstiger den for rustfritt stål, så den er mye brukt i petroleum, kjemikalier, plantevernmidler, fargestoffer, papirfremstilling, lett industri, luftfart, romfartsutvikling, havteknikk og ETC.
Titanlegeringerhar høy spesifikk styrke (forhold mellom styrke og tetthet). Titanlegeringsstenger og rene titaniumstenger spiller en uerstattelig rolle innen luftfart, militærindustri, skipsbygging, kjemisk industri, metallurgi, maskineri, medisinsk og andre felt. For eksempel, etter varmebehandling, har legeringen som består av titan og aluminium, krom, vanadium, molybden, mangan og andre elementer en maksimal styrke på 1176.8-1471MPa og en spesifikk styrke på 27-33. Den spesifikke styrken til legert stål med samme styrke er bare 15.5 -19. Titanlegeringer har ikke bare høy styrke, men er også korrosjonsbestandige, så de er mye brukt i skipsbygging, kjemisk maskineri, medisinsk utstyr og andre felt. Blant dem brukes korrosjonsbestandige titanlegeringer hovedsakelig i reaktorer, tårn, autoklaver, varmevekslere, pumper, ventiler, sentrifuger, rør, fittings, elektrolysatorer, etc. i ulike sterkt korrosive miljøer. Den høye prisen på titanlegeringer begrenser imidlertid bruksområdene.
Anvendelser av forskjellige typer titanlegeringer
1. Titanjodid, handelsnavn TAD: Det er titan med høy renhet oppnådd ved joderingsmetoden, så det kalles titanjodid, eller kjemisk rent titan. Imidlertid inneholder den fortsatt interstitielle urenheter som oksygen, nitrogen og karbon, som har stor innvirkning på de mekaniske egenskapene til rent titan. Når renheten til titan øker, reduseres styrken og hardheten til titan betydelig; derfor kjennetegnes den av: god kjemisk stabilitet, men lav styrke. På grunn av den lave styrken til titan med høy renhet, er dets bruk som et strukturelt materiale av liten betydning, så det brukes sjelden i industrien. For tiden er industrielle rene titanstenger og titanlegeringsstenger mye brukt i industrien.
2. Industrielt rent titan: I motsetning til kjemisk rent titan, inneholder rent industrielt titan større mengder oksygen, nitrogen, karbon og en rekke andre urenheter (som jern, silisium, etc.). Det er lavt legeringsinnhold i naturen. Titanlegering. Sammenlignet med kjemisk rent titan, er styrken betydelig forbedret fordi den inneholder flere urenheter. Dens mekaniske og kjemiske egenskaper ligner på rustfritt stål (men fortsatt mindre sterke enn titanlegeringer). Egenskapene til industriell rent titan er: lav styrke, men god plastisitet, lett å behandle, stemple og sveise, og har god bearbeidbarhet; den har god ytelse i atmosfære, sjøvann, vått klor, oksiderende, nøytrale og svakt reduserende medier. opptreden. Korrosjonsmotstanden og oksidasjonsmotstanden er bedre enn de fleste austenittiske rustfrie stål; men varmemotstanden er dårlig, og brukstemperaturen bør ikke være for høy. Industrielt rent titan er delt inn i tre kvaliteter: GR1, GR2 og GR3 basert på innhold av urenheter. De interstitielle urenhetselementene til disse tre typene industrielle rent titan øker gradvis, så deres mekaniske styrke og hardhet øker også gradvis, men plastisiteten og seigheten reduseres tilsvarende. Det kommersielt rene titanet som vanligvis brukes i industrien er GR2 på grunn av dets moderate korrosjonsmotstand og omfattende mekaniske egenskaper. GR3 kan brukes når kravene til slitestyrke og styrke er høye. GR1 kan velges når bedre formingsytelse er nødvendig.
Industrielt rent titan brukes hovedsakelig til stempling av deler og korrosjonsbestandige strukturelle deler med arbeidstemperaturer under 350 grader og lav spenning, men som krever god plastisitet, for eksempel flyrammer, skinn, motortilbehør, etc.; sjøvannskorrosjonsbestandige rør, ventiler og pumper for skip. og hydrofoiler, komponenter til avsaltingssystem; kjemiske varmevekslere, pumpekropper, destillasjonstårn, kjølere, agitatorer, tees, impellere, festemidler, ionepumper, kompressorventiler og dieselmotorstempler, koblingsstenger, plater Huang etc.
3. -type titanlegering, merker GR4 titan stang, BT5 titan stang, GR6 titan stang: Denne typen legering er i en -type enfase tilstand ved romtemperatur og driftstemperatur, og kan ikke styrkes ved varmebehandling (gløding er den eneste formen for varmebehandling ). Stoler hovedsakelig på solid løsningsforsterkning. Romtemperaturstyrken er generelt lavere enn titanlegeringer av typen -type og - -type (men høyere enn industriell rent titanium), men styrken og krypestyrken ved høye temperaturer (500-600 grad ) er de høyeste blant de tre typer titanlegeringer; Struktur Den har god stabilitet, oksidasjonsmotstand og sveiseytelse, samt god korrosjonsmotstand og skjærebearbeidbarhet, men plastisiteten er lav (termoplastisiteten er fortsatt god) og romtemperaturstemplingsytelsen er dårlig. Blant dem er GR6 den mest brukte. Den har middels til høy styrke og tilstrekkelig plastisitet i glødet tilstand. Den har god sveisbarhet og kan brukes under 500 grader. Når innholdet av interstitielle urenheter (oksygen, hydrogen, nitrogen, etc.) er ekstremt lavt, har det også god seighet og omfattende mekaniske egenskaper ved ultralave temperaturer, noe som gjør den til en av de utmerkede ultralavtemperaturlegeringene.
Strekkfastheten til GR4 er litt høyere enn for industriell rent titan og kan brukes som et strukturelt materiale i middels styrkeområdet. Hovedsakelig brukt som sveisetråd i vårt land. TA5 og BT5 brukes til deler og sveiser som arbeider i etsende medier under 400 grader, som flyskinn, rammedeler, kompressorhus, blader, skipsdeler, etc. GR6 brukes til strukturelle deler og ulike formsmiinger som fungerer ved 500 grader i lang tid, og kan nå 900 grader for kortvarig bruk. Den kan også brukes til deler med ultralav temperatur (-253 grader ) (for eksempel beholdere med ultralav temperatur).
4. -type titanlegering, merke TB2: De viktigste legeringselementene i denne typen legeringer er fasestabiliserende elementer som molybden, krom og vanadium. Under normalisering og bråkjøling er det lett å beholde høytemperaturfasen til romtemperatur og oppnå en mer stabil fasestruktur, så det kalles titanlegering av typen -type. -type titanlegering kan styrkes gjennom varmebehandling, har høy styrke og har god sveiseytelse og trykkbehandlingsytelse; ytelsen er imidlertid ikke stabil nok, smelteprosessen er kompleks, og dens anvendelse er ikke så utbredt som titanlegeringer av typen -type og - -type. Deler som kan brukes under 350 grader brukes hovedsakelig til å produsere ulike platestemplinger og sveisede deler med total varmebehandling (fast løsning, aldring); som kompressorblader, skiver, aksler og andre tunge roterende deler, samt flydeler osv. . TB2-legering leveres vanligvis i oppløsningsbehandlet tilstand og brukes etter oppløsningsaldring.
5. Vanlig brukte karakterer av titanstaver og titanlegeringer av titanstaverer BT3-1 titanstaver og Ti-662 titanstaver: Denne typen legeringer har en tofasestruktur ved romtemperatur, derav navnet titanlegering. Den har gode omfattende mekaniske egenskaper, og de fleste av dem kan forsterkes ved varmebehandling (men Ti-2AL-1.5Mn, Ti-4AL-1.5Mn, og TC7 kan ikke forsterkes ved varmebehandling). Den har gode smi-, stemplings- og sveiseegenskaper, kan bearbeides, har høy styrke ved romtemperatur og har høy styrke under 150-500 grad . Varmemotstand, noen (som Ti-2AL-1.5Mn, Ti-4AL-1.5Mn, Ti-5AL-4V , GR5) har også god seighet ved lav temperatur og god motstand mot spenningskorrosjon i sjøvann og spenningskorrosjon i varmt salt; Ulempen er at strukturen ikke er stabil nok.
GR5 er den mest brukte legeringen av denne typen, og forbruket av GR5 titanlegeringer utgjør omtrent halvparten av eksisterende titanlegeringsproduksjon. Legeringen har ikke bare god romtemperatur, høy temperatur og lav temperatur mekaniske egenskaper, men har også utmerket korrosjonsbestandighet i en rekke medier. Den kan også sveises, varmformes, kaldformes og varmebehandles for å styrke; derfor er det mye brukt i romfart, skipsbygging, kjemisk industri og andre industrisektorer. Ti-2AL-1.5Mn og Ti-4AL-1.5Mn kan brukes til stansing av deler, sveisede deler, formsmiing og bøyde deler som arbeider under 400 grader. Begge legeringene brukes også som lavtemperatur-konstruksjonsmaterialer. Ti-5AL-4V og GR5 kan brukes som langtidsarbeidende deler under 400 grader, strukturelle moduler, ulike beholdere, pumper, kryogene komponenter, trykkbestandige skall, tankspor osv. , med høyere styrke enn Ti-2AL-1.5Mn og Ti-4AL-1.5Mn. BT3-1 kan brukes under 400 grader og brukes hovedsakelig som konstruksjonsmateriale for flymotorer. TC9 kan brukes til å produsere deler som opererer under 560 grader i lang tid, og brukes hovedsakelig til kompressorskiver og blader til flyjetmotorer.
Ti-662 kan brukes til å produsere deler som opererer under 450 grader i lang tid, for eksempel strukturelle deler til fly, landingsutstyr, bikakeforbindelsesdeler, rakettmotorhus, våpenkonstruksjonsdeler, etc.
