Свойства на титановите сплави

Титанът е нов тип метал, свойства на титан и съдържание на въглерод, азот, водород, кислород и други примеси, най-чистото съдържание на примеси от титанов йодид не повече от 0.1%, но силата му е ниска, висока пластичност. Свойствата на 99,5% промишлен чист титан са: плътност ρ=4.5g/cm3, точка на топене 1800 градуса C, коефициент на топлопроводимост λ=15.24W / (mK), якост на опън на σb=539MPa. Удължение δ=25%, свиване на сечението ψ=25%, модул на еластичност E=1.078×105MPa, твърдост HB195.

(1) Висока специфична якост

Плътността на титановата сплав обикновено е около 4,5 g/cm3, само 60% от стоманата, здравината на чистия титан е близка до здравината на обикновената стомана, някои високоякостни титанови сплави са по-високи от здравината на много структурни стоманени сплави. Следователно специфичната якост на титановите сплави (якост / плътност) е много по-голяма от тази на други метални структурни материали, вижте таблица 7-1, може да произведе единица с висока якост, добра твърдост, леки части и компоненти. Понастоящем компонентите на двигателите на самолетите, скелетът, кожата, крепежните елементи и колесникът и т.н. използват титанови сплави.

(2) Висока термична якост

Използването на температура от алуминиевата сплав с няколкостотин градуса по-висока при средна температура все още може да поддържа необходимата якост, може да бъде при температура от 450-500 градуса дългосрочна работа на тези два вида титанови сплави в диапазона от 150 градуса до 500 градуса все още имат висока специфична якост, а алуминиевата сплав при 150 градуса от силата на очевидния спад. Работната температура на титановата сплав може да достигне 500 градуса, алуминиевата сплав е под 200 градуса.

(3) Добра устойчивост на корозия

Титановата сплав работи във влажна атмосфера и морска вода, нейната устойчивост на корозия е много по-добра от неръждаемата стомана; питинг, киселинна корозия, устойчивост на корозия под напрежение е особено силна; алкални, хлоридни, хлорни органични продукти, азотна киселина, сярна киселина и др. имат отлична устойчивост на корозия. Но титанът има редуциращ кислород и корозионна устойчивост на хромова сол.

(4) Добро представяне при ниски температури

Титановата сплав при ниска и ултраниска температура все още може да запази своите механични свойства. Добра производителност при ниски температури, елементът на празнината е много ниска титанова сплав, като TA7, в -253 степен също може да поддържа определена степен на пластичност. Следователно титановата сплав също е важен нискотемпературен структурен материал.

(5) Голяма химическа активност

Химическата активност на титана и атмосферата O, N, H, CO, CO2, водни пари, амоняк и други силни химични реакции. Съдържание на въглерод, по-голямо от 0.2%, ще образува твърд TiC в титанови сплави; по-висока температура и ролята на N също ще образува твърд повърхностен слой TiN; при 600 градуса или повече титанът абсорбира кислород, за да образува втвърден слой с висока твърдост; съдържанието на водород се повишава, но също и образуването на крехък слой. Абсорбция на газ и получената твърда крехка повърхностен слой с дебелина до 0,1 ~ 0,15 mm, степента на втвърдяване е 20% ~ 30%. Химическият афинитет на титана също е голям, лесен за създаване на адхезия с повърхността на триене.

(6) малка топлопроводимост, малък модул на еластичност

Топлопроводимостта на титана λ=15.24W/(mK) е около 1/4 от никела, 1/5 от желязото, 1/14 от алуминия, а различните титанови сплави имат топлопроводимост с около 50% по-ниска от тази от титан. Модулът на еластичност на титановата сплав е около 1/2 от стоманата, така че нейната твърдост е лоша, лесна за деформиране, не е подходяща за изработка на тънки пръти и тънкостенни части, а отскокът на обработената повърхност при рязане е много голям, около 2 до 3 пъти повече от неръждаемата стомана, което води до интензивно триене, адхезия и износване на свързване на инструмента след повърхността на ножа.

Титановата сплав има висока якост и ниска плътност, добри механични свойства, якост и устойчивост на корозия е много добра. В допълнение, титановите сплави имат лоша производителност на процеса, трудности при рязане и машинна обработка, при термична обработка, много лесни за абсорбиране на примеси като водород, кислород, азот и въглерод. Има и лоша устойчивост на абразия, производственият процес е сложен. Индустриализираното производство на титан е започнало през 1948 г. Нуждите на развитието на авиационната индустрия, така че титановата индустрия да има среден годишен темп на растеж от около 8% развитие. Понастоящем световното годишно производство на материали за обработка на титанови сплави е достигнало повече от 40 000 тона, клас титанови сплави почти 30 вида. Най-широко използваната титаниева сплав е Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) и промишлен чист титан (TA1, TA2 и TA3).

Титаниевите сплави се използват главно за направата на компресорни части на авиационни двигатели, следвани от структурни части за ракети, ракети и високоскоростни самолети. В средата на -1960 години титанът и неговите сплави са използвани в общата промишленост за направата на електроди за електролизната промишленост, кондензатори за електроцентрали, нагреватели за петролни рафинерии и обезсоляване на морска вода, както и устройства за контрол на замърсяването на околната среда и т.н. Титанът и неговите сплави са се превърнали в един вид устойчив материал. Титанът и неговите сплави са се превърнали в устойчив на корозия структурен материал. Използва се и за производство на материали за съхранение на водород и сплави с памет за формата.