Различни видове титанови сплави

Титановите сплави са инженерни материали, известни със своята висока якост, ниско тегло и добра устойчивост на корозия.

Чрез легиране на титан с различни елементи, тези сплави могат да бъдат разработени, за да отговорят на специфичните изисквания за ефективност на различни индустрии.

Тази статия дава-задълбочен поглед върху класификациите на титанови сплави, техните механични, физични и термични свойства, индустриите, в които се намират, и съображенията за механична и топлинна обработка.

Алфа сплавите са едно-фазови материали с HCP кристална структура, стабилизирана от химични елементи като алуминий, кислород, азот и въглерод. Тези сплави осигуряват умерена якост, са силно-устойчиви на корозия и се представят добре при високи температури.

Те не могат да бъдат термично-обработени поради тяхната еднофазна-структура, ограничаваща втвърдяването на валежите.

Вместо това алфа{0}}стабилизиращите химични елементи благоприятстват висока якост чрез укрепване на твърд разтвор, но прекомерното легиране (като алуминиев еквивалент над 9%) може да утаи крехки интерметали. Сплавите осигуряват якост на счупване и устойчивост на пълзене в агресивни среди.

Кандидатствайте за безплатна проба

Близо-алфа титановите сплави са съставени главно от алфа фазата с 1–2% бета-стабилизиращи химични елементи като молибден или силиций, което въвежда малко количество пластична бета фаза на сплавта.

Тези сплави запазват устойчивостта на корозия и якостта на счупване на алфа сплавите, като същевременно подобряват обработваемостта на горещо и притежават ограничена възможност за термична обработка.

Тяхната микроструктура, основно алфа с малки бета частици по границите на зърната, показва устойчивост на пълзене при повишени температури, което ги прави полезни за някои приложения.

Алфа-бета сплавите имат две фази в микроструктурата и се състоят от смеси както от алфа, така и от бета фази чрез добавяне на алфа-стабилизиращи химични елементи, като алуминий, и бета-стабилизиращи химични елементи, като ванадий и молибден.

Тези сплави подлежат на топлинна обработка и могат значително да увеличат високата си якост чрез закаляване и стареене. В сравнение с алфа и почти алфа сплави, бета фазата осигурява добра формоспособност, устойчивост на умора и по-малко устойчивост на пълзене.

Алфа-бета сплавта Ti-6Al-4V има балансирани механични свойства и използва около 50% титанова сплав.

Бета титановите сплави имат BCC структура, стабилизирана от висока концентрация на бета-стабилизиращи елементи като молибден, ванадий или желязо. Тези сплави подлежат на термична обработка и могат да достигнат много висока якост чрез утаяване на фини алфа частици по време на стареене.

Бета сплавите имат добра възможност за студено формоване и добра устойчивост на счупване, но въпреки това осигуряват понижена пластичност и устойчивост на умора, когато са термично-обработени

Метастабилните бета сплави с молибденов еквивалент 10-30 след бързо охлаждане остават напълно бета и могат да осигурят висока якост за най-взискателните приложения.

Ti-6Al-4V (или ASTM клас 5) е широко използвана титанова сплав, съдържаща приблизително 6% алуминий и 4% ванадий, с малки количества въглерод, азот и водород.

Това е алфа-бета сплав, която развива якост на опън в диапазона от 895-1100 MPa, устойчива е на атмосферна корозия и има много добро съотношение на -якост към тегло, което я прави предпочитана в аерокосмическите и биомедицинските материали.

Процесите на топлинна -обработка могат да осигурят желаните механични и физични свойства, с балансирана обработка на разтвора и стареене, насърчавайки висока якост, като същевременно поддържат добра пластичност.

Комбинацията от почти-алфа, Ti-6242, е разработена при повишени температури. Съдържа 6% алуминий, 2% калай, 4% цирконий и 2% молибден, което му придава превъзходна устойчивост на пълзене, за да поддържа висока якост при повишени температури до 550 градуса.

Неговата микроструктура поддържа устойчивост на корозия и термична стабилност, като по този начин е подходяща за реактивни двигатели и други високо{0}}температурни аерокосмически компоненти.

Механични свойства

Механичните свойства на титаниевите сплави са критични за-носещи приложения. Въз основа на данни от MatWeb, таблицата по-долу описва якостта на опън, границата на провлачване, удължението и твърдостта за ключови класове титан.

Съдържа средна{0}}якост и висока-пластичност търговски чист титанови класове, от които клас 4 е най-здравият сред търговските чисти класове. Алфа и почти -алфа сплавите, като Ti-6242, осигуряват средна якост и висока якост на счупване.

Алфа-бета типове като Ti-6Al-4V осигуряват висока якост и устойчивост на умора. За разлика от тях, високотемпературните бета сплави, като Beta C, могат да развият над 1200 MPa, като са подходящи за приложения с високо напрежение, но имат ограничена пластичност.

Физически свойства

Физическите свойства влияят върху пригодността на сплавта за приложения, изискващи специфично тегло или магнитни характеристики. Таблицата по-долу, извлечена от MatWeb, описва подробно плътността и специфичното тегло.

Титановите сплави с плътност от 4,4 до 4,8 g/cm³ са много по-леки от други метали като стомана (7,9 g/cm³), което обяснява тяхното леко тегло и голяма здравина. Титаниевите сплави са добри варианти, когато са необходими ниски магнитни смущения, като например за медицински и космически изисквания.

Електрически свойства

Титановите сплави имат високо електрическо съпротивление (0,42-1,78 μΩ·m) в сравнение с други метали като мед (0,017 μΩ·m), така че имат по-ниска проводимост.

Свойството може да бъде електроизолационен материал в инсталации, където устойчивостта на корозия и не{0}}проводимостта са най-желани, като например в оборудване за химическа обработка.

Топлинни свойства

Топлинните свойства са критични за приложения, включващи високи температури. Таблицата по-долу описва топлопроводимостта и максималната работна температура.

Титановите сплави, доставяни с ниска топлопроводимост, ги правят трудни за обработка, но приемливи при високи температури.

Поради фазовата стабилност търговски чистият титан е ограничен до 350 градуса, докато сплави като Ti-6Al-4V и Ti-6242 преминават през екстремни температури съответно от 400–550 градуса.

Получете незабавна оферта и проверка на склад

Ние сме специализиран производител, занимаващ се с дълбока обработка на титан и титанови сплави, предлагащ пълна продуктова гама, включително титанови тръби, плочи, пръти, жици и фолиа. Нашето съоръжение е оборудвано с модерни, специализирани производствени линии, включващи тежко-реверсивни горещо валцоващи мелници за дебели плочи и много-ролкови студено валцоващи мелници за прецизни листове и фолиа. Производството на тръби използва прецизни студени пилгерски мелници и производствени линии за безшевни тръби, докато продуктите от пръти и тел се формоват чрез високо-скоростни мелници за валцоване на пръти/тел и оборудване за непрекъснато изтегляне. Критичните процеси се поддържат от пещи за вакуумно отгряване за прецизна топлинна обработка, а довършителните работи се извършват от обработващи центрове с ЦПУ, системи за лазерно рязане и машини за прецизно нивелиране. С цялостна система за контрол на качеството, наблюдаваща целия процес от суровината до крайния продукт, ние се ангажираме да предоставяме високо-производителни, прецизни титанови решения за индустрии като космическата индустрия, медицински устройства, химическа обработка и потребителски стоки от висок-край.

Ние внедряваме индустриални{0}}стандарти за защита, като предоставяме персонализирани решения за опаковане за всеки титанов продукт: тръбите и прътите са индивидуално закрепени с анти{1}}ръжда VCI облицовка в подсилени дървени каси; плочите и фолиата са облицовани с полиетиленово фолио против-надраскване и опаковани в тежки-вълнообразни кутии; жиците са прецизно-навити на индустриални макари. Всички опаковки включват десикант и разполагат с ясно етикетиране на продукта с кодове за проследяване, което гарантира, че вашите прецизни титанови материали са защитени от влага, удар и абразия по време на съхранение и глобална логистика, пристигайки безопасно във вашата производствена линия.

Поискайте техническа консултация