Титан

Титан, который выглядит как сталь и имеет серебристо-серый блеск, является переходным металлом и некоторое время считался редким металлом. Титан не является редким металлом, титан в земной коре составляет около 0.42% от общего веса, это медь, никель, свинец, цинк вместе взятые 16 раз. Занимая седьмое место в мире металлов, существует более 70 минералов, содержащих титан. Титан обладает высокой прочностью, низкой плотностью, высокой твердостью, высокой температурой плавления и сильной коррозионной стойкостью. Титан высокой чистоты имеет хорошую пластичность, но становится хрупким и твердым при наличии примесей.

Титановые сплавы можно разделить по разным методам классификации, в основном по организационной структуре, температуре использования, применению и характеристикам, а также по другим способам классификации. 12

По классификации структуры: титановый сплав можно разделить на титановый сплав, +титановый сплав и титановый сплав. -титановый сплав представляет собой однофазный сплав -фазного твердого раствора со стабильной микроструктурой, высокой износостойкостью и стойкостью к окислению, но невысокой прочностью при комнатной температуре. -титановый сплав представляет собой однофазный сплав -фазного твердого раствора, который имеет высокую прочность без термической обработки и может быть дополнительно упрочнен после термической обработки, но его термическая стабильность плохая. +титановый сплав представляет собой двухфазный сплав с хорошими комплексными свойствами, такими как ударная вязкость, пластичность и свойства высокотемпературной деформации, и может быть упрочнен термической обработкой.

В зависимости от температурной классификации титановые сплавы можно разделить на титановые сплавы для авиастроения и титановые сплавы для двигателей и т. д., в зависимости от конкретных температурных условий и требований к эксплуатационным характеристикам.

Классификация по применению и характеристикам: Титановые сплавы можно далее подразделить на титановые сплавы низкой прочности, титановые сплавы средней прочности, титановые сплавы высокой прочности, титановые сплавы сверхвысокой прочности, титановые сплавы с высокой устойчивостью к повреждениям, недорогие титановые сплавы с высокими эксплуатационными характеристиками и т. д. в зависимости от потребностей различных областей и применений.

Классификация по технологии производства: Титановые сплавы можно разделить на литейные титановые сплавы, деформированные титановые сплавы и порошковые титановые сплавы, которые классифицируются в зависимости от конкретной технологии производства и обработки.

Согласно классификации структуры отжига: титановые сплавы можно разделить на титановые сплавы, + титановые сплавы и ε титановые сплавы трех категорий, в зависимости от структуры отжига подразделения.

Благодаря своим превосходным комплексным свойствам, таким как высокая прочность, хорошая коррозионная стойкость и жаропрочность, титановый сплав широко используется в авиации, космонавтике, химической промышленности, разработке морских объектов и других областях. Различные типы титановых сплавов имеют свои собственные характеристики и преимущества, чтобы соответствовать потребностям различных сценариев применения.

Механическая реакция титанового материала на приложенное напряжение или нагрузку. Температура нагрузки, скорость деформации и окружающая среда влияют на механические свойства. Основными (де)механическими свойствами являются: предел текучести и прочность на разрыв, удлинение, поверхностная усадка и работа удара, усталостная прочность и предел усталости, вязкость разрушения и скорость роста усталостной трещины и сопротивление ползучести.

Предел текучести (σ0.2) и предел прочности на разрыв (σF) Прочность промышленного чистого титана и титанового сплава (de) связана с содержанием элементов междоузлия (de) [O], [N], [C] и других (de) элементов в материале, и эти элементы обычно объединяются вместе и указываются как эквивалент кислорода [O]eq, который рассчитывается следующим образом: [O]eq=[O]+2[N]+0.75[C](атомный процент). С увеличением [O]eq(de) предел текучести титанового материала (de) значительно увеличивается. Предел текучести тесно связан с микроструктурой, например, + титановый сплав (Ti-6Al-4V) тонкая (de) изометрическая структура (de) самый высокий предел текучести и предел прочности на разрыв, могут достигать 1120 МПа и 1505 МПа соответственно.

Смесь первичной изометрической фазы и мелкой игольчатой ​​(или листовой) (de) называется диморфной структурой, и ее прочность на излом (1455 МПа) выше, чем у грубой изометрической (de) (0МПа). Полная игольчатая структура (de)σ0.2 является самой низкой. На прочность на излом метастабильных титановых сплавов, таких как Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, влияют деформация холодной прокатки, обработка на твердый раствор и скорость охлаждения (de).

Увеличение удлинения, усадки и энергии удара [O]eq уменьшает удлинение титана при комнатной температуре (de). Наибольший эффект оказывает [N](de), за ним следует [O] и затем [C]. Отжиг в течение длительного времени (500 ч) может привести к тому, что поверхностная усадка и работа удара промышленного чистого титана (de) появятся при самом низком значении около 500 градусов. Удлинение при высокой температуре составляет около 500 градусов, и также появляется минимальное значение. Когда скорость растяжения ε составляет 2,7×10-5/с, характеристики промышленного чистого титана особенно очевидны. Удлинение мелкокристаллического (6 мкм) титана при высокой температуре не уменьшилось.

Удлинение или разрушение тонкой изаксиальной структуры (de) сплава + титана закаливается водой после 4V раствора при 1088К. Фаза может быть вызвана в мартенсит во время деформации, показывая, что энергия удара по Шарпи и динамическая вязкость разрушения значительно улучшаются при 223К (de). В то же время удлинение и деформация разрушения также увеличиваются. Предел текучести, прочность на разрыв и удлинение сплавов Ti-5Al-2.5Fe и Ti-6Al-4V (de) могут быть увеличены на 8% ~ 15%, 5% ~ 13% и 7% ~ 14% соответственно с помощью нового процесса обработки водородом.

Усталостная прочность и предел усталости Промышленный чистый титан имеет определенный (de) предел усталости, который увеличивается с увеличением эквивалентного кислорода и уменьшается с укрупнением зерна. Усталостная прочность (σN) Ti-6Al-4V(de) (т. е. срок службы 107 недель (de) диапазона напряжений) зависит как от структуры сплава (de), так и от окружающей среды (de) во время испытания. Грубая равноосная структура (de) имеет самый низкий σN, менее 500 МПа, а на воздухе и в 3,5% растворе NaCl двумерная структура (de) имеет более высокий σN, до 650 ~ 700 МПа. В титановых сплавах усталостные свойства гладких образцов (de) с равноосной + микроструктурой лучше, чем у преобразованной микроструктуры (de), а срок службы до возникновения усталостной трещины (de) у первых больше. Однако сопротивление распространению усталостной трещины преобразованной структуры (de) больше.

Вязкость разрушения при плоской деформации титанового сплава (de) тесно связана с его микроструктурой. Независимо от уровня прочности, вязкость разрушения KIC, образованная обработкой, выше, чем у той же прочности (de) иземической структуры, но обычное (de) удлинение повреждено. Хотя состав + титанового сплава определен, из-за различного опыта термообработки (de) он может выглядеть очень разной (de) микроструктурой. Несмотря на то, что предел текучести почти одинаков, вязкость разрушения различных ориентированных материалов (de) очень разная. KIC грубой структуры (de) был на 22% выше, чем у тонкой структуры (de) в ориентации TL (de) толстой пластины Ti-6Al-4V. Чтобы достичь надлежащего баланса между вязкостью разрушения и обычным удлинением, можно выполнить термообработку для получения двухфазной структуры (de). Влияние микроструктуры сплава Ti-6Al-4V (de) на модуль разрыва (TR)(de) при медленном росте трещины (de) более существенно, чем на вязкость разрушения (JIC)(de). Если в сплаве присутствует метастабильная фаза, «мартенсит, индуцированный во время деформации, помогает улучшить вязкость разрушения при более низкой температуре (de). На вязкость разрушения титанового сплава типа (de) влияет выделение 2(Ti3Al) (de), прочность увеличивается, а KIC уменьшается.

Вязкость разрушения титанового сплава в основном определяется осаждением (de) фазы (de) из фазы. Сплав Ti-15-3 стареет при высокой температуре, а затем при низкой температуре, в микроструктуре присутствуют как грубая фаза, так и тонкая (de) фаза, а прочность и вязкость разрушения удовлетворительно сбалансированы. Литой титановый сплав Ti-15-3 (de)KIC и эквивалент титанового сплава Ti-6Al-4V. Улучшение вязкости разрушения (de) титанового сплава является металлургическим фактором, а также фактором снижения скорости роста усталостной трещины (da/dN)(de).

Сопротивление ползучести почти титанового сплава составляет 400 ~ 500 градусов высокотемпературного (de) титанового сплава, и его наивысшее сопротивление ползучести достигается при охлаждении до комнатной температуры после термической обработки в фазовой зоне (de). Использование (de) титановых сплавов при более высоких температурах ухудшает их механические свойства из-за возникновения металлургической нестабильности, упорядоченного фазового осаждения Ti3X, осаждения силикатов и образования поверхностного слоя, богатого кислородом.

Каково применение титанового металла?
Поскольку титановый сплав также имеет хорошую совместимость с человеческим телом, титановый сплав также может быть использован в качестве искусственной кости. Цирконий является химическим материалом, используемым в атомной энергетике, а также как коррозионно-стойкий материал при высоких температурах и давлении, но его активность в растворе уступает только натрию.

Как один из ведущих производителей и поставщиков титана в Китае на протяжении 20 лет, мы тепло приветствуем вас, чтобы купить титан, произведенный в Китае, здесь, на нашем заводе. Вся продукция отличается высоким качеством и конкурентоспособной ценой.