Titanlegeringskarakterer: En oversikt over fire hovedtyper
Det er over 100 titanlegeringskvaliteter i henhold til litteraturen, men bare et dusin eller så brukes faktisk industrielt. Imidlertid er disse karakterene vanskelige å huske tydelig, så metallurger klassifiserer dem etter deres mikrostruktur.
Klassifisering av titanlegering
Basert på endringer i mikrostruktur, klassifiseres titanlegeringer i fire typer: -type, nær- -type, + -type og -type titanlegeringer.
Rent titan gjennomgår en krystallstrukturendring ved omtrent 882 grader. Under denne temperaturen har titan en heksagonal tett-pakket (HCP) struktur, kjent som fasen. Ved høyere temperaturer forvandles den til en kropps-sentrert kubikkstruktur (BCC), kjent som fasen. Legeringselementer påvirker innholdet av fasen eller ved romtemperatur. Aluminium, oksygen og nitrogen stabiliserer vanligvis fasen, mens elementer som vanadium, molybden, krom og niob har en tendens til å stabilisere fasen, noe som resulterer i hovedserien av titanlegeringer. Vi kan også forstå de generelle strukturelle endringene som følger: → nær- → + → . Med disse strukturelle endringene endres også egenskaper som styrke, duktilitet, varmebestandighet, formbarhet og varmebehandlingsrespons.
Titanlegeringer
Vanlige legeringer TA0, TA1, TA2, TA3, TA7, TA9 og TA10 er relativt vanlige industrielle rene titanlegeringer, også brukt i applikasjoner som krever spesielt høy korrosjonsbestandighet. Disse legeringene er ikke valgt for deres ekstremt høye styrke; deres utmerkede korrosjonsbestandighet, gode sveisbarhet og relativt gode bearbeidbarhet er deres fordeler. Derfor er de ofte brukt i kjemisk utstyr, varmevekslere, rørsystemer, petrokjemisk utstyr, klor-alkaliutstyr og vannbehandlingssystemer. For utstyr utsatt for korrosive medier er høy strekkfasthet mindre fordelaktig enn titans korrosjonsbestandighet.
Nær- titanlegeringer
Nær- legeringer er hovedsakelig sammensatt av fasen, som inneholder en liten mengde av fasen. Karakterer inkluderer TA11, TA15, TA13 og TA19. Sammenlignet med vanlige legeringer viser disse materialene overlegen høy-temperaturstyrke og krypemotstand. Disse brukes ofte i romfartskonstruksjoner og motor-relaterte komponenter. For eksempel tilbyr TA15, også kjent som BT20, og TA19, tilsvarende Ti-6242S, forbedret ytelse. Egenskapene deres forbedrer styrken til titan ved romtemperatur samtidig som den opprettholder ytelsen over lengre perioder ved høye temperaturer.
+ Titanlegeringer
De vanligste legeringstypene inkluderer TC1, TC4, TC6, TC10 og TC11. Vi vil fokusere på TC4, siden det er den mest omfattende studerte, lengst-brukte, best-ytende og mest brukte legeringen. TC4s kjemiske formel er Ti-6Al-4V, og den er internasjonalt kjent som Grade 5 titanium. Sammensetningen inkluderer omtrent 6% aluminium og 4% vanadium.
+ titanlegeringer kan være mer utfordrende å sveise og maskinere. Den endelige ytelsen bestemmes i stor grad av maskineringsprosessen, varmebehandlingen og materialtilstanden. + titanlegeringer kan være mer utfordrende å sveise og maskinere.
Titanlegeringer
titanlegeringer inneholder en høyere andel av -stabiliserende elementer. For eksempel TB2, Beta C og andre metastabile legeringer. Et bemerkelsesverdig kjennetegn ved disse materialene er deres formbarhet. I oppløsnings-behandlet tilstand er noen legeringer relativt lette å kald-forme. Deres styrke kan bli betydelig forbedret etter aldring. For noen kvaliteter kan strekkstyrken nå rundt 1300–1400 MPa, avhengig av sammensetning, prosessteknologi og varmebehandling. Dette gjør titanlegeringer attraktive på felt som fjærer, festemidler, luftfartskomponenter og olje- og gassutstyr. legeringer er generelt dyrere, og deres egenskaper er svært følsomme for prosessteknologi og varmebehandling. De er ikke bare "forsterkede" versjoner av TC4.
Velge riktig titanlegering for din bransje
Når du velger en passende titanlegering, kan faktorer som god korrosjonsbestandighet gjøre legeringer mer egnet. For applikasjoner med høye-temperaturer tilbyr + legeringer (som TC4) god kombinert styrke og seighet, noe som gjør dem til de mest brukte titanlegeringene. legeringer er spesielt viktige for høy styrke, kaldformbarhet eller spesifikke varmebehandlingsegenskaper.
Forholdsregler for bruk av Xuze titanlegeringer:
Miljø for bruk
Nødvendig styrke
Bearbeiding og formingsmetoder
Sveising og varmebehandling
Kostnadsbudsjett
Konklusjon
Du vil da ha mestret de "første prinsippene" for valg av titanlegering: For korrosjonsbestandighet og god sveisbarhet, velg ; for høy temperaturmotstand, velg nær- ; for omfattende ytelse, velg + (TC4 som sikkerhetskopi); for kaldforming og ultra-høy styrke, velg
