Titanij

Titan, koji izgleda poput čelika i ima srebrno-sivi sjaj, prijelazni je metal i neko se vrijeme u prošlosti smatrao rijetkim metalom. Titan nije rijedak metal, titan u Zemljinoj kori čini oko 0.42% ukupne težine, je bakar, nikal, olovo, cink zajedno 16 puta. Sedmo mjesto u svijetu metala, postoji više od 70 minerala koji sadrže titan. Titan ima visoku čvrstoću, nisku gustoću, visoku tvrdoću, visoko talište i jaku otpornost na koroziju. Titan visoke čistoće ima dobru plastičnost, ali postaje krt i tvrd kada su prisutne nečistoće.

Legure titana mogu se podijeliti prema različitim metodama klasifikacije, uglavnom prema organizacijskoj strukturi, temperaturi uporabe, upotrebi i karakteristikama i drugim načinima klasifikacije. 12

Prema klasifikaciji strukture: legura titana može se podijeliti na leguru titana, + leguru titana i leguru titana. -titanova legura je jednofazna -fazna legura s čvrstom otopinom sa stabilnom mikrostrukturom, jakom otpornošću na habanje i otpornošću na oksidaciju, ali ne i visokom čvrstoćom na sobnoj temperaturi. -titanova legura je jednofazna -fazna legura čvrste otopine, koja ima visoku čvrstoću bez toplinske obrade i može se dodatno ojačati nakon toplinske obrade, ali je toplinska stabilnost loša. + legura titana dvofazna je legura s dobrim sveobuhvatnim svojstvima, kao što su žilavost, plastičnost i svojstva deformacije pri visokim temperaturama, a može se ojačati toplinskom obradom.

Prema korištenju temperaturne klasifikacije: legura titana može se podijeliti na leguru titana strukture zrakoplova i leguru titana strukture motora, itd., prema specifičnoj upotrebi temperature i zahtjevima za performanse koje treba izabrati.

Klasifikacija prema upotrebi i karakteristikama: Legure titana mogu se dalje podijeliti na legure titana niske čvrstoće, legure titana srednje čvrstoće, legure titana visoke čvrstoće, legure titana ultravisoke čvrstoće, legure titana otporne na oštećenja, jeftini titan visokih performansi legure, itd., kako bi se zadovoljile potrebe različitih područja i primjena.

Klasifikacija prema proizvodnom procesu: Titanove legure možemo podijeliti na lijevane titanove legure, deformirane titanove legure i praškaste titanove legure, koje se klasificiraju prema specifičnoj tehnologiji proizvodnje i obrade.

Prema klasifikaciji strukture žarenja: legure titana mogu se podijeliti na legure titana, + legure titana i ε legure titana u tri kategorije, prema strukturi podjele žarenja.

Zbog svojih izvrsnih sveobuhvatnih svojstava, kao što su visoka čvrstoća, dobra otpornost na koroziju i otpornost na toplinu, legura titana naširoko se koristi u zrakoplovstvu, zrakoplovnoj industriji, kemijskoj industriji, pomorskom razvoju i drugim područjima. Različite vrste legura titana imaju svoje karakteristike i prednosti kako bi zadovoljile potrebe različitih scenarija primjene.

Mehanički odgovor titanskog materijala na primijenjeni stres ili opterećenje. Temperatura opterećenja, brzina deformacije i okolišni medij utječu na mehanička svojstva. Glavna (de) mehanička svojstva su: granica tečenja i čvrstoća na lom, istezanje, površinsko skupljanje i udarni rad, čvrstoća na zamor i granica zamora, žilavost na lom i brzina rasta pukotina na zamor i otpornost na puzanje.

Granica razvlačenja (σ0.2) i čvrstoća loma (σF) Čvrstoća industrijskog čistog titana i legure titana (de) povezana je sa sadržajem elemenata međuprostornog položaja (de) [O], [N], [C] i drugi (de) elementi u materijalu, a ti su elementi obično integrirani zajedno i specificirani kao ekvivalent kisika [O]eq, koji se izračunava na sljedeći način: [O]eq=[O]{{ 3}}[N]+0,75[C](atomski postotak). S povećanjem [O]eq(de), granica razvlačenja titanovog materijala (de) značajno raste. Granica tečenja usko je povezana s mikrostrukturom, na primjer, + legura titana (Ti-6Al-4V) fina (de) izometrijska struktura (de) najveća granica tečenja i čvrstoća loma, može doseći 1120MPa odnosno 1505MPa.

Mješavina primarne izometrijske faze i fine igličaste (ili ploče) (de) naziva se dimorfna struktura, a njezina čvrstoća na lom (1455MPa) veća je od čvrstoće grube izometrije (de) (0MPa). Potpuna igličasta struktura (de)σ0.2 je najniža. Na čvrstoću loma metastabilnih legura titana, kao što je Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, utječu deformacija hladnog valjanja, obrada otopinom i brzina hlađenja (de ).

Povećanje istezanja, skupljanja i udarne energije [O]eq smanjuje istezanje titana na sobnoj temperaturi (de). [N](de) ima najveći učinak, zatim [O] i zatim [C]. Dugotrajno žarenje (500 sati) može učiniti da se površinsko skupljanje i udarni rad industrijskog čistog titana (de) pojave na najnižoj vrijednosti blizu 500 stupnjeva. Istezanje na visokoj temperaturi je oko 500 stupnjeva, a pojavljuje se i minimalna vrijednost. Kada je brzina rastezanja ε 2,7×10-5/s, performanse industrijskog čistog titana posebno su očite. Istezanje finog kristala (6 μm) titana na visokoj temperaturi nije se smanjilo.

Istezanje ili lom fine izaksijalne strukture (de) legure + titana gasi se vodom nakon 4V otopine na 1088K. Faza se može inducirati u martenzitu tijekom deformacije, pokazujući da su Charpyjeva udarna energija i dinamička žilavost loma značajno poboljšani na 223K(de). U isto vrijeme, istezanje i lomna napetost također se povećavaju. Granica razvlačenja, čvrstoća loma i istezanje legura Ti-5Al-2.5Fe i Ti-6Al-4V (de) mogu se povećati za 8% ~ 15% ,5% ~ 13% odnosno 7% ~ 14% korištenjem novog postupka obrade vodikom.

Čvrstoća na zamor i granica zamora Industrijski čisti titan ima određenu (de) granicu zamora, koja se povećava s povećanjem ekvivalenta kisika i smanjuje s krupnjom zrna. Čvrstoća na zamor (σN) Ti-6Al-4V(de) (tj. životni vijek od 107 tjedana (de) raspon naprezanja) ovisi i o strukturi legure (de) i na medij okoline (de) tijekom ispitivanja. Gruba jednakoosna struktura (de) ima najniži σN, manji od 500MPa, a na zraku i 3,5% otopini NaCl, dvodimenzionalna struktura (de) ima veći σN, do 650 ~ 700MPa. U legurama titana, svojstva zamora glatkih uzoraka (de) s ekviaksijalnom + mikrostrukturom bolja su od onih s transformiranom mikrostrukturom (de), a životni vijek inicijacije pukotine uslijed zamora (de) kod prvih je dulji. Međutim, otpor širenju pukotine od zamora transformirane strukture (de) je veći.

Lomna žilavost legure titana (de) usko je povezana s njezinom mikrostrukturom. Bez obzira na razinu čvrstoće, lomna žilavost KIC nastala preradom veća je od one iste čvrstoće (de)isemične strukture, ali je oštećeno konvencionalno (de) istezanje. Iako je sastav legure + titan određen, zbog različitog iskustva toplinske obrade (de), može izgledati vrlo različita (de) mikrostruktura. Iako je granica razvlačenja gotovo ista, lomna žilavost različitih orijentiranih materijala (de) vrlo je različita. KIC grube strukture (de) bio je 22% viši od KIC-a fine strukture (de) u TL orijentaciji (de) ploče debljine Ti-6Al-4V. Kako bi se postigla odgovarajuća ravnoteža između žilavosti loma i konvencionalnog istezanja, može se provesti toplinska obrada da se dobije struktura u dva stanja (de). Učinak mikrostrukture Ti-6Al-4V legure (de) na spori rast pukotine (de) modul kidanja (TR)(de) značajniji je od učinka lomne žilavosti (JIC )(de). Ako postoji metastabilna faza u leguri, "martenzit induciran tijekom deformacije pomaže u poboljšanju lomne žilavosti na nižim temperaturama (de). Na lomnu žilavost legure tipa titana (de) utječe taloženje 2(Ti3Al) (de), snaga se povećava, a KIC smanjuje.

Lomna žilavost legure titana uglavnom je određena taloženjem (de) faze iz faze. Ti-15-3 legura stari na visokoj temperaturi, a zatim na niskoj temperaturi, u mikrostrukturi postoje i gruba faza i fina (de) faza, a čvrstoća i žilavost loma su zadovoljavajuće uravnoteženi. Lijevana Ti-15-3 legura titana (de)KIC i ekvivalent Ti-6Al-4V legure titana. Poboljšanje lomne žilavosti (de) legure titana je metalurški čimbenik, a također je i čimbenik za smanjenje stope rasta pukotine od zamora (da/dN)(de).

Otpornost na puzanje gotovo titanove legure je 400 ~ 500 stupnjeva visoke temperature (de) legure titana, a najveća otpornost na puzanje postiže se hlađenjem na sobnu temperaturu nakon toplinske obrade u faznoj zoni (de). Upotreba legura (de)titana na višim temperaturama oštećuje njihova mehanička svojstva zbog pojave metalurške nestabilnosti, taloženja uređene faze Ti3X, taloženja silikata i stvaranja površinskog sloja bogatog kisikom.

Koja je upotreba metalnog titana?
Budući da legura titana također ima dobru kompatibilnost s ljudskim tijelom, legura titana također se može koristiti kao umjetna kost. Cirkonij je kemijski materijal koji se koristi u industriji atomske energije i kao materijal otporan na koroziju pri visokim temperaturama i tlaku, ali njegova je aktivnost u otopini druga nakon natrija.

Kao jedan od vodećih proizvođača i dobavljača titana u Kini već 20 godina, srdačno vas pozdravljamo da ovdje iz naše tvornice kupite titan proizveden u Kini. Svi proizvodi su visoke kvalitete i konkurentne cijene.