Titāna sakausējuma kategorijas: četru galveno veidu pārskats

Saskaņā ar literatūru ir vairāk nekā 100 titāna sakausējumu marku, bet tikai aptuveni desmiti to faktiski izmanto rūpnieciski. Tomēr šīs kategorijas ir grūti skaidri atcerēties, tāpēc metalurgi tās klasificē pēc to mikrostruktūras.

Titāna sakausējumu klasifikācija
Pamatojoties uz izmaiņām mikrostruktūrā, titāna sakausējumus iedala četros veidos: -titāna sakausējumi, tuvu- -tipa, + -tipa un -titāna sakausējumi.

Tīrā titāna kristāla struktūra mainās aptuveni par 882 grādiem. Zem šīs temperatūras titānam ir sešstūraina cieša-pakojuma (HCP) struktūra, kas pazīstama kā fāze. Augstākā temperatūrā tas pārvēršas par ķermeņa -centrētu kubisko (BCC) struktūru, ko sauc par fāzi. Leģējošie elementi ietekmē vai fāzes saturu istabas temperatūrā. Alumīnijs, skābeklis un slāpeklis parasti stabilizē fāzi, savukārt tādi elementi kā vanādijs, molibdēns, hroms un niobijs mēdz stabilizēt fāzi, kā rezultātā veidojas galvenā titāna sakausējuma sērija. Vispārējās strukturālās izmaiņas varam saprast arī šādi: → tuvu- → + → . Līdz ar šīm strukturālajām izmaiņām mainās arī tādas īpašības kā izturība, elastība, karstumizturība, formējamība un termiskās apstrādes reakcija.

Titāna sakausējumi

Bieži sastopamie sakausējumi TA0, TA1, TA2, TA3, TA7, TA9 un TA10 ir salīdzinoši izplatīti rūpnieciski tīra titāna sakausējumi, ko izmanto arī lietojumos, kuriem nepieciešama īpaši augsta izturība pret koroziju. Šie sakausējumi nav izvēlēti to ārkārtīgi augstās izturības dēļ; To priekšrocības ir lieliskā izturība pret koroziju, laba metināmība un salīdzinoši laba apstrādājamība. Tāpēc tos parasti izmanto ķīmiskajās iekārtās, siltummaiņos, cauruļvadu sistēmās, naftas ķīmijas iekārtās, hlor-sārmu iekārtās un ūdens attīrīšanas sistēmās. Iekārtām, kas pakļautas korozīvām vidēm, augsta stiepes izturība ir mazāk izdevīga nekā titāna izturība pret koroziju.

Netālu no- titāna sakausējumiem

Tuvie{0}} sakausējumi galvenokārt sastāv no fāzes, kas satur nelielu daudzumu fāzes. Pakāpēs ietilpst TA11, TA15, TA13 un TA19. Salīdzinot ar parastajiem sakausējumiem, šiem materiāliem ir izcila augstas-temperatūras izturība un šļūdes izturība. Tos parasti izmanto aviācijas un kosmosa konstrukcijās un ar dzinējiem saistītajās{8}}komponentēs. Piemēram, TA15, kas pazīstams arī kā BT20, un TA19, kas atbilst Ti-6242S, piedāvā uzlabotu veiktspēju. To īpašības uzlabo titāna izturību istabas temperatūrā, vienlaikus saglabājot tā veiktspēju ilgstoši augstā temperatūrā.

+ Titāna sakausējumi

Visizplatītākie sakausējumu veidi ir TC1, TC4, TC6, TC10 un TC11. Mēs koncentrēsimies uz TC4, jo tas ir visplašāk pētītais, visilgāk{6}}lietotais, ar vislabāko-veiktspēju un visplašāk izmantotais sakausējums. TC4 ķīmiskā formula ir Ti-6Al-4V, un tā ir starptautiski pazīstama kā 5. pakāpes titāns. Tā sastāvā ir aptuveni 6% alumīnija un 4% vanādija.

+ titāna sakausējumu metināšana un apstrāde var būt grūtāka. Galīgo veiktspēju lielā mērā nosaka apstrādes process, termiskā apstrāde un materiāla stāvoklis. +. Titāna sakausējumu metināšana un apstrāde var būt grūtāka.

Titāna sakausējumi

titāna sakausējumi satur lielāku -stabilizējošu elementu daļu. Piemēram, TB2, Beta C un citi metastabilie sakausējumi. Ievērojama šo materiālu īpašība ir to formējamība. Šķīduma -apstrādātā stāvoklī daži sakausējumi ir salīdzinoši viegli auksti formējami. To spēku var ievērojami uzlabot pēc novecošanas. Dažām kategorijām stiepes izturība var sasniegt aptuveni 1300–1400 MPa atkarībā no sastāva, apstrādes tehnoloģijas un termiskās apstrādes. Tas padara titāna sakausējumus pievilcīgus tādās jomās kā atsperes, stiprinājumi, kosmosa komponenti un naftas un gāzes iekārtas. sakausējumi parasti ir dārgāki, un to īpašības ir ļoti jutīgas pret apstrādes tehnoloģiju un termisko apstrādi. Tās nav vienkārši "pastiprinātas" TC4 versijas.

Pareiza titāna sakausējuma izvēle savai nozarei
Izvēloties piemērotu titāna sakausējumu, tādi faktori kā laba izturība pret koroziju var padarīt sakausējumus piemērotākus. Lietojot augstas-temperatūras, + sakausējumi (piemēram, TC4) nodrošina labu kombinēto izturību un stingrību, padarot tos par visbiežāk izmantotajiem titāna sakausējumiem. sakausējumi ir īpaši svarīgi augstas stiprības, aukstās formējamības vai specifiskām termiskās apstrādes īpašībām.

Piesardzības pasākumi, izmantojot Xuze titāna sakausējumus:

Vide lietošanai

Nepieciešamais spēks

Apstrādes un formēšanas metodes

Metināšana un termiskā apstrāde

Izmaksu budžets

Secinājums

Pēc tam jūs būsiet apguvis titāna sakausējuma izvēles "pirmos principus": Lai iegūtu izturību pret koroziju un labu metināmību, izvēlieties ; augstas temperatūras izturībai izvēlieties blakus-; visaptverošai veiktspējai izvēlieties + (TC4 kā rezerves kopija); aukstajai formēšanai un īpaši-augstai stiprībai izvēlieties