Titaanisulamidneil on koostise ja struktuuri põhjal erinevad omadused. Titaanil on kaks kristallstruktuuri: -titaan, mille kuusnurkne võre on alla 882 kraadi, ja -titaan, mille kehakeskne kuupkonstruktsioon on üle 882 kraadi. Sobivate legeerivate elementide lisamisega saab faasisisaldust ja üleminekutemperatuure muuta erinevate titaanisulamitüüpide saamiseks. Toatemperatuuril võib titaanisulamid jagada kolme kategooriasse.
1. Titaani sulam: See ühefaasiline sulam koosneb -faasilisest tahkest lahusest. See säilitab oma -faasilise struktuuri nii normaalsel kui ka kõrgendatud temperatuuril. Titaanisulamil on stabiilne struktuur, madalam kulumiskindlus võrreldes puhta titaaniga ja suurepärane oksüdatsioonikindlus. Kuigi see säilitab oma tugevuse ja roomamiskindluse vahemikus 500-600 kraadi, ei saa seda kuumtöötlemisega tugevdada. Titaanisulami toatemperatuuri tugevus ei ole eriti kõrge.
2. Beeta-titaani sulam: See ühefaasiline sulam koosneb -faasilisest tahkest lahusest. Sellel on kõrge tugevus isegi ilma kuumtöötluseta. Lisaks saab sulamit veelgi tugevdada selliste protsesside abil nagu karastamine ja vanandamine. Beeta-titaani sulami tõmbetugevus toatemperatuuril võib ulatuda 1372-1666 MPa-ni.
3. Alfa-beeta titaani sulam: Sellel duplekssulamil on suurepärane üldine jõudlus, sealhulgas hea organisatsiooniline stabiilsus, sitkus, plastilisus ja kõrge temperatuuriga deformatsiooniomadused. See sobib hästi kuumsurve töötlemiseks, karastamiseks ja vanandamiseks, et suurendada selle tugevust. Kuumtöödeldud alfa-beeta-titaani sulam näitab lõõmutatud olekuga võrreldes 50-100% tugevuse kasvu. See talub pikaajalist kasutamist temperatuuril 400-500 kraadi ja sellel on märkimisväärne termiline stabiilsus, mis jääb alla alfa-titaanisulamile.
Nende kolme tüüpi titaanisulamite hulgas on kõige sagedamini kasutatavad titaanisulamid ja alfa-beeta-titaanisulamid. Töödeldavuse osas pakub paremat jõudlust titaanisulam, millele järgneb alfa-beeta titaanisulam, samas kui beeta-titaanisulam jääb maha. Nende sulamite vastavad koodid on TA titaanisulami jaoks, TB beeta-titaanisulami jaoks ja TC alfa-beeta-titaanisulami jaoks.
Titaanisulamite jõudlusnäitajad:
1. Suur tugevus: titaanisulamite tihedus on ligikaudu 4,51 g/cm³, mis moodustab ainult 60% terasest. Mõned ülitugevad titaanisulamid ületavad paljude legeeritud konstruktsiooniteraste tugevust. Järelikult ületab titaanisulamite eritugevus (tugevus/tihedus) teiste metallkonstruktsioonimaterjalide oma. Need sulamid sobivad ideaalselt suure tugevuse ja jäikusega kergete komponentide, näiteks lennukimootorite osade, karkasside, kestade, kinnitusdetailide ja teliku valmistamiseks.
2. Kõrge termiline tugevus: titaanisulamid taluvad alumiiniumisulamitega võrreldes kõrgemaid temperatuure. Need suudavad säilitada oma nõutava tugevuse isegi keskmisel temperatuuril ja neil on erakordne tugevus vahemikus 150-500 kraadi. Seevastu alumiiniumisulamite tugevus väheneb märkimisväärselt 150 kraadi juures. Titaanisulamite töötemperatuuri vahemik ulatub kuni 500 kraadini, alumiiniumsulamitel aga alla 200 kraadi.
3. Suurepärane korrosioonikindlus: titaanisulamitel on kõrgem korrosioonikindlus niiskes keskkonnas ja merevees, ületades roostevaba terast. Need on tugevalt vastupidavad punktkorrosioonile, happekorrosioonile ja pingekorrosioonile. Titaanisulamid on samuti suurepärased leeliste, kloriidide, kloori orgaaniliste ainete, lämmastikhappe, väävelhappe jne suhtes. Siiski on neil halb korrosioonikindlus hapnikku ja kroomisooli sisaldavate redutseerivate keskkondade suhtes.
4. Hea jõudlus madalal temperatuuril: titaanisulamid säilitavad oma mehaanilised omadused isegi madalatel ja ülimadalatel temperatuuridel. Madala soojuspaisumise koefitsiendi tõttu säilitavad teatud titaanisulamid, nagu TA7, teatud plastilisust isegi -253 kraadi juures. Seega on titaanisulamid olulised konstruktsioonimaterjalid madala temperatuuriga rakendustes.
5. Märkimisväärne keemiline aktiivsus: Titaanil on kõrge keemiline aktiivsus, reageerides tugevalt atmosfääri elementidega, nagu hapnik, lämmastik, vesinik, süsinikmonooksiid, süsinikdioksiid, veeaur ja ammoniaak. Näiteks kui süsinikusisaldus ületab 0,2%, tekivad sulamis kõvad titaankarbiidid (TiC). Samamoodi põhjustab reaktsioon lämmastikuga kõrgematel temperatuuridel kõvade titaannitriidi (TiN) pinnakihtide moodustumist. Titaan neelab kergesti hapnikku temperatuuril üle 600 kraadi, mille tulemusena moodustub kõvastunud kiht. Lisaks võib suurenenud vesinikusisaldus põhjustada rabeda kihi moodustumist. Need reaktsioonid võivad põhjustada hõõrdepindadega haardumist.
6. Madal soojusjuhtivus ja elastsus: titaanil on madal soojusjuhtivus (ligikaudu 15,24 W/(m·K)). Selle soojusjuhtivus on umbes 1/4 niklist, 1/5 rauast ja 1/14 alumiiniumist. Titaanisulamitel on puhta titaaniga võrreldes veelgi madalam soojusjuhtivus.
Kontakt:
Kui teil on küsimusi, võtke meiega julgelt ühendust. Tööaeg: 8.30-17.30
E-post:zhangjixia@bjygti.com
