Titano lydinių kūrimo pažanga

Dėl puikių titano, titano lydinių ir titano junginių savybių atsirado skubus jų poreikis. Tačiau didelės gamybos sąnaudos apribojo jų taikymą.

Nepaisant puikių savybių, titano lydinio dalys vis dar yra toli nuo universalaus titano ir jo lydinių pritaikymo dėl problemų, tokių kaip didelės kainos, prastas formavimas ir prastas suvirinamumas. Nesvarbu, ar tai būtų pradinis metalo lydymas, ar vėlesnis apdorojimas, titano lydinio kaina yra daug didesnė nei kitų metalų.

Pastaraisiais metais plėtojant titano lydinio artimojo tinklinio formavimo technologiją ir elektronų pluošto suvirinimą, plazminį lankinį suvirinimą, suvirinimą lazeriu ir kitas modernias suvirinimo technologijas, titano lydinio formavimo ir suvirinimo problemos nebėra pagrindinis veiksnys, ribojantis titano lydinių naudojimą. Pastaraisiais metais šalys kuria nebrangius ir didelio našumo naujus titano lydinių tipus ir siekia, kad titano lydiniai taptų civilinės pramonės sritimi, turinčia didžiulį rinkos potencialą. Naują titano lydinių medžiagų tyrimų pažangą namuose ir užsienyje daugiausia atspindi šie aspektai.

Aukštos temperatūros titano lydinys

Pastaraisiais metais užsienio šalys naudojo greito kietėjimo / miltelių metalurgijos technologiją, pluoštu ar dalelėmis sustiprintas kompozicines medžiagas, kad sukurtų titano lydinius kaip aukštos temperatūros titano lydinio kūrimo kryptį, kad titano lydinių naudojimas galėtų būti padidintas iki daugiau nei 650 laipsnių. temperatūros. JAV „McDonnell Douglas Company“ sėkmingai sukūrė didelio grynumo, didelio tankio titano lydinį, naudodama greito kietėjimo / miltelių metalurgijos technologiją, o jo stiprumas 760 laipsnių kampu prilygsta dabartinio titano lydinio, naudojamo kambario temperatūroje, stiprumui.

Titano ir aliuminio junginio pagrindu pagamintas titano lydinys

Palyginti su įprastais titano lydiniais, titano ir aliuminio junginiais, kurių pagrindą sudaro natrio Ti3Al (2) ir TiAl ( ) intermetaliniai junginiai, didelis aukštoje temperatūroje veikiančių savybių pranašumas yra geras (aukšta temperatūra atitinkamai 816 ir 982 laipsnių), atsparumas oksidacijai, atsparumas valkšnumui. ir lengvas (nikelio pagrindu pagamintų aukštos temperatūros lydinių tankis tik 1/2), dėl šių pranašumų jis tampa aviacinių variklių ir orlaivių konstrukcinių komponentų ateitimi su konkurencinga medžiaga. Medžiaga.

Didelio stiprumo ir didelio kietumo tipo titano lydinys

Ankstyvojo tipo titano lydinys yra JAV kompanijos Crucible sukurtas B120VCA lydinys (Ti-13v-11Cr-3Al). -titano lydiniai pasižymi geromis karšto ir šalto apdirbimo savybėmis, lengvai kaldinami, gali būti valcuoti, suvirinti, gali būti kietas tirpalas – senėjimo apdorojimas, kad būtų išgaunamos aukštos mechaninės savybės, geras atsparumas aplinkai ir geras atitikmuo atsparumas lūžiams. Nauji didelio stiprumo ir didelio kietumo tipo titano lydiniai, atstovaujantys šiems tipams:

Ti1023 (Ti-10v-2Fe-#al), lydinio ir orlaivių konstrukciniai komponentai, dažniausiai naudojami 30CrMnSiA didelio stiprumo konstrukciniam plienui, pasižymi puikiomis kalimo savybėmis;

Ti153 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn), lydinio šaltojo darbo charakteristikos yra geresnės nei pramoninio gryno titano, o tempiamasis stipris kambario temperatūroje po senėjimo gali pasiekti daugiau nei 1000 MPa;

21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si), lydinys yra naujo tipo oksidacijai atsparus stiprus titano lydinys, sukurtas Timet Division. JAV Titanium Metals Company, pasižymintis geru atsparumu oksidacijai, puikiomis karšto ir šalto darbo savybėmis, gali būti pagamintas į 0,064 mm storio foliją;

Ugnį sulaikantis titano lydinys

Įprasti titano lydiniai tam tikromis sąlygomis turi tendenciją degti, o tai labai riboja jų naudojimą. Atsižvelgdamos į šią situaciją, visos šalys pradėjo antipireno titano lydinių tyrimus ir padarė tam tikrų laimėjimų. Jungtinėse Amerikos Valstijose sukurtas lydinys c yra nejautrus nuolatiniam degimui antipirenas titano lydinys, buvo naudojamas F119 variklyje. BTT-1 ir BTT-3, skirtos Rusijos kūrimui antipireno titano lydiniams, yra Ti-Cu-Al lydiniai, pasižymi gana geromis šiluminės deformacijos proceso savybėmis, gali būti naudojamos sudėtingoms detalėms gaminti.

Medicininis titano lydinys

Titanas yra netoksiškas, lengvas, didelio stiprumo ir puikaus biologinio suderinamumo, yra labai ideali medicininio metalo medžiaga, gali būti naudojamas kaip implantai, implantuojami į žmogaus kūną. Šiuo metu medicinos srityje vis dar plačiai naudojamas Ti-6Al-4v ELI lydinys. Tačiau pastarasis nusodins labai nedidelį vanadžio ir aliuminio jonų kiekį, sumažins jo ląstelių prisitaikymą ir gali pakenkti žmogaus organizmui, ši problema jau seniai kelia didelį susirūpinimą medikų bendruomenėje. Jungtinės Valstijos jau viduryje-1980 pradėjo kurti ortopedinei chirurgijai skirtus biologiškai suderinamus titano lydinius, kuriuose nėra aliuminio, vanadžio. Japonija, Jungtinė Karalystė ir kitos šalys taip pat atliko daug mokslinių tyrimų šioje srityje ir padarė tam tikrą pažangą. Apskaičiuota, kad artimiausiu metu LU titano lydinys dėl didelio stiprumo, mažo elastingumo modulio, taip pat puikių formavimosi ir atsparumo korozijai savybių greičiausiai pakeis Ti-6Al-4V. ELI lydinys, plačiai naudojamas medicinos srityje.