Kokia medžiaga yra titanas?

Titano lydiniai gali būti suskirstyti į tris kategorijas pagal jų organizavimą. (1 titanas su aliuminio ir alavo elementais. 2 titanas su legiravimo elementais, tokiais kaip aliuminio chromo molibdenas ir vanadis. 3 titanas su tokiais elementais kaip aliuminis ir vanadis.) Titano lydinys pasižymi dideliu stiprumu ir mažu tankiu, geromis mechaninėmis savybėmis, kietumu ir korozija. atsparumas labai geras. Be to: titano lydinio proceso našumas yra prastas, pjovimo ir apdorojimo sunkumai. Termiškai apdorojant, labai lengva sugerti vandenilį, deguonį, azotą, anglį ir kitas priemaišas. Taip pat prastas atsparumas dilimui, gamybos procesas sudėtingas. titano lydiniai į titano lydinius, sudarytus iš kitų elementų. Pramoninė titano gamyba prasidėjo 1948 metais. Aviacijos pramonės plėtrai reikia, kad titano pramonė vidutiniškai augtų apie 8 procentus per metus. Šiuo metu pasaulyje metinė titano lydinio apdirbimo medžiagų gamyba pasiekė daugiau nei 40,000 tonas titano lydinių, beveik 30 rūšių. Plačiausiai naudojamas titano lydinys yra Ti-6Al{{10}}V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) ir pramoninis grynas titanas (TA1, TA2 ir TA3). Titano lydiniai daugiausia naudojami orlaivių variklių kompresorių dalims gaminti, o vėliau – raketų, raketų ir greitaeigių orlaivių konstrukcinės dalys. Viduryje{{20}} titanas ir jo lydiniai buvo naudojami apskritai pramoniniai pritaikymai, skirti gaminti elektrodus elektrolizės pramonei, kondensatorius elektrinėms, šildytuvus naftos perdirbimo gamykloms ir jūros vandens gėlinimui, taip pat aplinkos taršos kontrolės įrenginius. Titanas ir jo lydiniai tapo atsparia korozijai konstrukcine medžiaga. Jis taip pat naudojamas vandenilio saugojimo medžiagoms gaminti ir atminties lydiniams formuoti. Kinija pradėjo titano ir titano lydinių tyrimus 1956 m.; viduryje pradėta pramoninė titano gamyba ir buvo sukurtas TB2 lydinys. Charakteristikos Palyginti su kitomis metalinėmis medžiagomis, titano lydiniai turi šiuos privalumus: ① didelis savitasis stipris (tempiamasis stipris / tankis) (žr. lentelę), tempiamasis stipris iki 100 ~ 140 kgf/mm2, o plieno tankis tik 60%. ② geras stiprumas esant vidutinei temperatūrai, naudojant kelis šimtus laipsnių aukštesnę temperatūrą nei aliuminio lydinys, temperatūros viduryje vis tiek galima išlaikyti reikiamą stiprumą, gali būti 450-500 laipsnių temperatūroje ilgalaikis darbas . ③ geras atsparumas korozijai, titano paviršius atmosferoje iš karto sudaro vienodą ir tankią oksido plėvelę, gebėjimą atsispirti įvairiai terpės erozijai. Paprastai titanas turi gerą atsparumą korozijai oksiduojančioje ir neutralioje terpėje, o atsparumas korozijai jūros vandenyje, šlapiose chloro dujose ir chlorido tirpale yra dar geresnis. Tačiau redukuojančiose terpėse, tokiose kaip druskos rūgštis ir kiti tirpalai, titano atsparumas korozijai yra prastas. ④ geras veikimas žemoje temperatūroje, labai mažo tarpo elementas titano lydinys, pvz., TA7, -253 laipsniu gali išlaikyti tam tikrą plastiškumo laipsnį. ⑤ Mažas elastingumo modulis, mažas šilumos laidumas, neferomagnetinis. Legiravimo elementai Titanas turi dviejų tipų vienalyčius ir nevienalyčius kristalus: -titaną, kurio tanki šešiakampė struktūra žemesnė nei 882 laipsniai, ir -titaną, kurio kubinė struktūra yra į kūną nukreipta virš 882 laipsnių. Legiravimo elementai pagal jų poveikį fazinio virsmo temperatūrai gali būti suskirstyti į tris kategorijas: ① -fazės stabilizavimas, siekiant padidinti stabilizuojančių elementų, aliuminio, anglies, deguonies ir azoto elementų fazinio virsmo temperatūrą ir pan. . Aliuminis yra pagrindinis titano lydinio legiravimo elementas, turintis akivaizdų poveikį lydinio stiprumo gerinimui kambario temperatūroje ir aukštoje temperatūroje, mažinant savitąjį svorį ir didinant elastingumo modulį. ② -fazės stabilizavimas, sumažina stabilizuojančių elementų fazinio virsmo temperatūrą ir gali būti suskirstytas į homokristalinį ir eutektinį antrojo tipo. Pirmajame yra molibdeno, niobio, vanadžio ir kt.; pastarasis turi chromo, mangano, vario, geležies, silicio ir kt. ③ Elementai, kurie mažai veikia fazių virsmo temperatūrą, yra neutralūs elementai, tokie kaip cirkonis ir alavas. Deguonis, azotas, anglis ir vandenilis yra pagrindinės titano lydinių priemaišos. Deguonis ir azotas -fazėje turi didesnį tirpumą, titano lydinys turi reikšmingą stiprinamąjį poveikį, tačiau sumažėja plastiškumas. Paprastai nustatoma, kad deguonies ir azoto kiekis titane yra atitinkamai 0.15-0.2% ir 0.04-0.05%. Vandenilio tirpumas fazėje yra labai mažas, titano lydiniai, ištirpę vandenilio pertekliumi, gamins hidridą, todėl lydinys tampa trapus. Paprastai vandenilio kiekis titano lydiniuose kontroliuojamas taip, kad jis būtų mažesnis nei 0,015%. Vandenilio tirpimas titane yra grįžtamasis ir gali būti pašalintas atkaitinant vakuume. Kategorijos Titano lydiniai gali būti suskirstyti į tris kategorijas pagal fazės sudėtį: -lydiniai, (+) lydiniai ir -lydiniai, kurie Kinijoje išreiškiami atitinkamai TA, TC ir TB. ① -lydiniuose yra tam tikras kiekis stabilių fazių elementų, pusiausvyros būseną daugiausia sudaro -fazė. -lydiniai turi mažą savitąjį svorį, gerą šiluminį stiprumą, gerą suvirinamumą ir puikų atsparumą korozijai, kambario temperatūros stiprumo trūkumas yra mažas, dažniausiai naudojamas kaip karščiui atsparios medžiagos ir korozijai atsparios medžiagos. -lydinius galima suskirstyti į pilnus- -lydinius (TA7), artimus- -lydinius (Ti-8Al-1Mo-1V) ir nedidelį skaičių -lydinių (Ti-2.0%) ir -lydinių (Ti-2.4%) junginiai. (Ti-2.5 Cu). ② ( + ) lydiniuose yra tam tikras kiekis elementų, kurie stabilizuoja ir fazes, o esant pusiausvyrai lydinys organizuojamas ir fazėse. (+) lydinys yra vidutinio stiprumo ir gali būti termiškai apdorotas, kad sustiprintų, tačiau suvirinimo našumas yra prastas. (+ ) lydiniai yra plačiai naudojami, iš kurių Ti-6Al-4V lydinys iš visos titano medžiagos sudarė daugiau nei pusę. ③ lydinio sudėtyje yra daug stabilių fazių elementų, gali būti aukštos temperatūros fazė, visi palaikomi kambario temperatūroje. lydinius galima suskirstyti į termiškai apdorojamus lydinius (nepatvarius lydinius ir beveik nepatvarius lydinius) ir termiškai stabilizuotus lydinius. Termiškai apdorojami lydiniai turi puikų plastiškumą atšaldyti ir gali būti sendinami iki 130-140 kgf/mm2 atsparumo tempimui. -lydiniai paprastai naudojami kaip didelio stiprumo, didelio kietumo medžiagos. Trūkumas yra didelių, didelių sąnaudų, prastų suvirinimo rezultatų, pjovimo ir apdorojimo sunkumų santykis. Titano lydinius galima skirstyti į karščiui atsparius lydinius, didelio stiprumo lydinius, korozijai atsparius lydinius (titano – molibdeno, titano – paladžio lydinius ir kt.), žemos temperatūros lydinius, taip pat specialios funkcijos lydinius (titano – geležies vandenilio lydinius). laikymo medžiagos ir titano – nikelio lydiniai) ir pan. Tipinių lydinių sudėtis ir savybės pateiktos lentelėje. Terminis apdorojimas Koreguojant terminio apdorojimo procesą, titano lydiniai gali gauti skirtingos fazės sudėties ir struktūros. Paprastai manoma, kad smulki izometrinė struktūra turi geresnį plastiškumą, terminį stabilumą ir atsparumą nuovargiui; adatos tipo struktūra turi didesnę ištvermę, šliaužimo stiprumą ir atsparumą lūžiams; mišri izometrinė ir adatinė struktūra turi geresnį bendrą našumą. Dažniausiai naudojami terminio apdorojimo metodai yra atkaitinimas, tirpalas ir sendinimas. Atkaitinimas skirtas pašalinti vidinius įtempius, pagerinti plastiškumą ir organizacinį stabilumą, siekiant geresnio bendro veikimo. Paprastai lydinio ir (+) lydinio atkaitinimo temperatūra parenkama (+)- → fazinio virsmo taške žemiau 120–200 laipsnių; tirpalo ir senėjimo apdorojimas yra iš greito aušinimo aukštos temperatūros srities, siekiant gauti martensito ′ fazę ir substabilią fazę, o tada vidutinės temperatūros srityje išlaikyti šiltą, kad šios substabilios fazės suirtų. , gauti fazę arba junginius, pvz., smulkią taško antrosios fazės dispersiją, kad lydinys sustiprintų paskirtį. Paprastai (+) lydinio gesinimas (+) - → fazės perėjimo taškas žemiau 40 ~ 100 laipsnių, substabilus lydinio gesinimas (+) - → fazinio perėjimo taškas virš 40 ~ 80 laipsnių. Senėjimo apdorojimo temperatūra paprastai yra 450-550 laipsnis. Be to, siekiant patenkinti specialius ruošinio reikalavimus, pramonė taip pat naudoja dvigubo atkaitinimo, izoterminio atkaitinimo, terminio apdorojimo, deformacinio terminio apdorojimo ir kitus metalo terminio apdorojimo procesus.