Titanyum Ne Tür Bir Maddedir?

Titanyum alaşımları organizasyonlarına göre üç kategoriye ayrılabilir. (1 Alüminyum ve kalay elementli titanyum.2 Alüminyum krom molibden ve vanadyum gibi alaşım elementli titanyum.3 Alüminyum ve vanadyum gibi elementli titanyum.) Titanyum alaşımı yüksek mukavemete ve düşük yoğunluğa, iyi mekanik özelliklere, tokluğa ve korozyona sahiptir. direnci çok iyi. Ayrıca: titanyum alaşımı işlem performansı zayıftır, kesme ve işleme zorlukları vardır. Isıl işlemde hidrojen, oksijen, nitrojen, karbon ve diğer yabancı maddeleri absorbe etmek çok kolaydır. Ayrıca aşınma direnci zayıftır, üretim süreci karmaşıktır. titanyum alaşımlarından diğer elementlerden oluşan titanyum bazlı alaşımlara. Titanyumun endüstriyel üretimi 1948'de başladı. Havacılık endüstrisinin gelişmesi, titanyum endüstrisinin yıllık ortalama yüzde 8 büyüme oranına ulaşmasını gerektiriyor. Şu anda dünyanın yıllık titanyum alaşımı işleme malzemeleri üretimi, yaklaşık 30 türde 40,000 tondan fazla titanyum alaşımı kalitesine ulaştı. En yaygın kullanılan titanyum alaşımı Ti-6Al{{0}}V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) ve endüstriyel saf titanyumdur. (TA1, TA2 ve TA3). Titanyum alaşımları esas olarak uçak motoru kompresör parçalarının yapımında kullanılır, bunu roketler, füzeler ve yüksek hızlı uçakların yapısal parçaları takip eder.{{20}}'ların ortalarında, genel olarak titanyum ve alaşımları kullanılmıştır. elektroliz endüstrisi için elektrotlar, elektrik santralleri için kondansatörler, petrol rafinerileri için ısıtıcılar ve deniz suyunun tuzdan arındırılmasının yanı sıra çevre kirliliği kontrol cihazlarının yapımına yönelik endüstriyel uygulamalar. Titanyum ve alaşımları korozyona dayanıklı bir yapı malzemesi haline geldi. Ayrıca hidrojen depolama malzemeleri ve şekil hafızalı alaşımların üretiminde de kullanılır. Çin, 1956 yılında titanyum ve titanyum alaşımları üzerine araştırmalara başladı; titanyumun endüstriyel üretimi ortalarda başladı ve TB2 alaşımı geliştirildi. Özellikleri Diğer metal malzemelerle karşılaştırıldığında titanyum alaşımları aşağıdaki avantajlara sahiptir: ① yüksek özgül mukavemet (gerilme mukavemeti / yoğunluk) (tabloya bakınız), 100 ~ 140kgf/mm2'ye kadar çekme mukavemeti, yoğunluğu ise çeliğin yalnızca %60'ıdır. ② Orta sıcaklıkta iyi mukavemet, alüminyum alaşımından birkaç yüz derece daha yüksek sıcaklık kullanımı, sıcaklığın ortasında hala gerekli mukavemeti koruyabilir, 450-500 derece uzun süreli çalışma sıcaklığında olabilir . ③ iyi korozyon direnci, atmosferdeki titanyum yüzeyi hemen düzgün ve yoğun bir oksit filmi oluşturur, çeşitli ortam erozyonuna karşı direnç gösterir. Genellikle titanyum oksitleyici ve nötr ortamlarda iyi korozyon direncine sahiptir ve deniz suyu, ıslak klor gazı ve klorür çözeltisindeki korozyon direnci daha da iyidir. Ancak hidroklorik asit ve diğer çözeltiler gibi indirgeyici ortamlarda titanyumun korozyon direnci zayıftır. ④ iyi düşük sıcaklık performansı, -253 derecedeki TA7 gibi çok düşük aralıklı element titanyum alaşımı belirli bir derecede plastisiteyi koruyabilir. ⑤ Düşük elastikiyet modülü, küçük ısı iletkenliği, ferromanyetik değildir. Alaşım elementleri Titanyumun iki tür homojen ve heterojen kristali vardır: -882 derecenin altında yoğun altıgen yapıya sahip titanyum ve -882 derecenin üzerinde vücut merkezli kübik yapıya sahip titanyum. Alaşım elementleri, faz geçiş sıcaklığı üzerindeki etkilerine göre üç kategoriye ayrılabilir: ① -fazın stabilizasyonu, -stabilize edici elementler, alüminyum, karbon, oksijen ve nitrojen vb. için elementlerin faz geçiş sıcaklığını arttırmak . Alüminyum, oda sıcaklığında ve yüksek sıcaklıkta alaşımın mukavemetini arttırma, özgül ağırlığı azaltma ve elastik modülü arttırma üzerinde belirgin etkileri olan titanyum alaşımının ana alaşım elementidir. ② -Fazın stabilizasyonu, -stabilizasyon elemanları için elemanların faz geçiş sıcaklığını azaltır ve homokristalin ve ötektik tip ikiye bölünebilir. İlkinde molibden, niyobyum, vanadyum vb. bulunur; ikincisi krom, manganez, bakır, demir, silikon vb. içerir. ③ Faz geçiş sıcaklığı üzerinde çok az etkisi olan elementler zirkonyum ve kalay gibi nötr elementlerdir. Titanyum alaşımlarındaki ana yabancı maddeler oksijen, nitrojen, karbon ve hidrojendir. -fazındaki oksijen ve nitrojenin çözünürlüğü daha fazladır, titanyum alaşımının önemli bir güçlendirme etkisi vardır, ancak plastisite azalır. Genellikle titanyumdaki oksijen ve nitrojen içeriğinin sırasıyla %0,15-0,2 ve %0,04-0,05 olduğu öngörülmektedir. Hidrojenin faz çözünürlüğü çok küçüktür, fazla hidrojende çözünen titanyum alaşımları hidrit üretecek ve böylece alaşım kırılgan hale gelecektir. Normalde titanyum alaşımlarındaki hidrojen içeriğinin %0,015'ten az olması kontrol edilir. Hidrojenin titanyumda çözünmesi tersine çevrilebilir ve vakum tavlaması ile giderilebilir. Kategoriler Titanyum alaşımları faz bileşimine göre üç kategoriye ayrılabilir: Çin'de sırasıyla TA, TC ve TB olarak ifade edilen -alaşımlar, (+) alaşımlar ve -alaşımlar. ① -alaşımlar belirli miktarda kararlı -faz elementleri içerir, denge durumu esas olarak -fazdan oluşur. -alaşımlar küçük bir özgül ağırlığa, iyi ısı dayanımına, iyi kaynaklanabilirliğe ve mükemmel korozyon direncine sahiptir, oda sıcaklığı dayanımının dezavantajı düşüktür, genellikle ısıya dayanıklı malzemeler ve korozyona dayanıklı malzemeler olarak kullanılır. -alaşımlar tam- -alaşımlara (TA7), yakın- -alaşımlara (Ti-8Al-1Mo-1V) ve az sayıda -alaşımların (Ti-2,0%) ve -alaşımların (Ti-2,4%) bileşikleri. (Ti-2.5Cu). ② (+) alaşımları ve fazlarını stabilize eden belirli miktarda element içerir ve dengede alaşım ve fazlarında düzenlenir. (+) alaşım orta mukavemete sahiptir ve güçlendirmek için ısıl işleme tabi tutulabilir, ancak kaynak performansı zayıftır. (+) alaşımları yaygın olarak kullanılmaktadır ve titanyum malzemenin tamamındaki Ti-6Al-4V alaşımının üretimi bunların yarısından fazlasını oluşturmaktadır. ③ alaşımı çok sayıda kararlı faz elemanı içerir, hepsi oda sıcaklığında tutulabilen yüksek sıcaklık fazı olabilir. alaşımlar, ısıyla işlenebilen alaşımlar (yarı kararlı alaşımlar ve yarı kararlı alaşımlara yakın alaşımlar) ve ısıyla stabilize edilmiş alaşımlar olarak ikiye ayrılabilir. Isıl işleme tabi tutulabilen alaşımlar, söndürülmüş durumda mükemmel plastikliğe sahiptir ve 130-140 kgf/mm2 gerilme mukavemetine kadar yaşlandırılabilir. -alaşımlar genellikle yüksek mukavemetli, yüksek tokluklu malzemeler olarak kullanılır. Dezavantajı ise oranının büyük olması, maliyetinin yüksek olması, kaynak performansının zayıf olması, kesme ve işleme zorluklarıdır. Titanyum alaşımları ısıya dayanıklı alaşımlara, yüksek mukavemetli alaşımlara, korozyona dayanıklı alaşımlara (titanyum - molibden, titanyum - paladyum alaşımları vb.), düşük sıcaklık alaşımlarına ve ayrıca özel fonksiyon alaşımlarına (titanyum - demir hidrojen) ayrılabilir. depolama malzemeleri ve titanyum - nikel hafızalı alaşımlar) vb. Tipik alaşımların bileşimi ve özellikleri tabloda gösterilmektedir. Isıl işlem Titanyum alaşımları, ısıl işlem sürecini ayarlayarak farklı faz bileşimleri ve organizasyonları elde edebilir. Genel olarak ince izometrik organizasyonun daha iyi plastisiteye, termal stabiliteye ve yorulma mukavemetine sahip olduğuna inanılmaktadır; iğne benzeri organizasyon daha yüksek dayanıklılık kuvvetine, sürünme mukavemetine ve kırılma dayanıklılığına sahiptir; karışık izometrik ve iğne benzeri organizasyon daha iyi bir genel performansa sahiptir. Yaygın olarak kullanılan ısıl işlem yöntemleri tavlama, çözelti ve yaşlandırma işlemleridir. Tavlama, daha iyi bir genel performans elde etmek için iç stresleri ortadan kaldırmak, esnekliği ve organizasyonel istikrarı geliştirmektir. Genellikle alaşım ve (+) alaşımında seçilen tavlama sıcaklığı (+) - → faz geçiş noktası 120 ~ 200 derecenin altındadır; Çözelti ve yaşlandırma işlemi, martensit fazını ve alt-kararlı fazı elde etmek için hızlı soğutmanın yüksek sıcaklık bölgesinden ve daha sonra bu alt-kararlı fazların ayrışması için orta sıcaklık bölgesinde sıcak tutmaktan oluşur. , fazın veya bileşiklerin ikinci fazın ince bir şekilde dağılması gibi noktaların elde edilmesi, böylece alaşımın güçlendirilmesi amaçlanır. Genellikle (+) alaşımı (+) - → faz geçiş noktasında 40 ~ 100 derecenin altında söndürülür, yarı kararlı alaşım söndürülmesi (+) - → faz geçiş noktası 40 ~ 80 derecenin üzerindedir. Yaşlandırma işlemi sıcaklığı genellikle 450-550 derecedir. Ayrıca iş parçasının özel gereksinimlerini karşılamak için endüstride çift tavlama, izotermal tavlama, ısıl işlem, deformasyon ısıl işlemi ve diğer metal ısıl işlem işlemleri de kullanılmaktadır.