Udviklingsfremskridt af titanlegeringer

De fremragende egenskaber af titanium, titanlegeringer har fået menneskeheden til at have et presserende behov for dem. Imidlertid begrænser de høje produktionsomkostninger dets anvendelse.

På trods af det faktum, at titaniumlegeringsdele har sådanne fremherskende egenskaber, er der stadig ret langt igen, før den altomfattende brug af titanium og legering. Årsagerne omfatter for høje omkostninger, uheldig formbarhed og uheldig svejseudførelse. Uanset om det er den underliggende raffinering af metallet eller den resulterende håndtering, er prisen på titaniumamalgam meget højere end for forskellige metaller.

Med forbedringen af ​​titaniumlegering tæt på innovation i netform og nuværende svejsefremskridt, f.eks. elektronakselsvejsning, plasmabøjningssvejsning og lasersvejsning på det seneste, er indramnings- og svejseproblemerne ved titaniumamalgam i øjeblikket ikke nøglevariablerne, der begrænser brugen af Titanium legering. På det seneste har nationer vokset ekstraordinære fejlomkostninger og overlegne udførelses titanium amalgamer, og de bestræber sig på at bringe titanium legeringer ind i det almindelige borger moderne område med et enormt markedspotentiale. Nye fremskridt i udforskningen af ​​titanlegeringsmaterialer i ind- og udland afspejles primært i de medfølgende synspunkter.

Højtemperatur titanlegering

I de senere år har fremmede lande vedtaget hurtig størknings-/pulvermetallurgiteknologi, fiber- eller partikelforstærkede kompositmaterialer til udvikling af titanlegeringer som udviklingsretning for højtemperatur titanlegeringer, så brugstemperaturen for titanlegeringer kan øges til over 650 grad. Det amerikanske McDonnell Douglas Company har med succes udviklet en titanlegering med høj renhed og høj densitet ved hjælp af hurtig størkning/pulvermetallurgiteknologi. Dens styrke ved 760 grader svarer til styrken af ​​titanlegeringer, der i øjeblikket anvendes ved stuetemperatur.

Titanium legering baseret på titanium aluminium forbindelse

Sammenlignet med generelle titanlegeringer er de største fordele ved titanium-aluminiumforbindelser baseret på natrium Ti3Al (2) og TiAl ( ) intermetalliske forbindelser gode højtemperaturegenskaber (de maksimale driftstemperaturer er henholdsvis 816 og 982 grader), stærk oxidationsmodstand, og gode krybeegenskaber og lav vægt (densiteten er kun 1/2 af nikkelbaserede superlegeringer), disse fordele gør det til det mest konkurrencedygtige materiale til fremtidige flymotorer og flystrukturdele.

Høj styrke og høj sejhed beta titanlegering

-type titanlegeringen blev først udviklet af American Crucible Company i midten-1950 som B120VCA-legeringen (Ti-13v-11Cr-3Al). -type titanlegering har gode varm- og koldbearbejdningsegenskaber, er let at smede, kan valses og svejses og kan opnå høje mekaniske egenskaber, god miljøbestandighed og en god kombination af styrke og brudsejhed gennem opløsningsældningsbehandling. De mest repræsentative nye titanlegeringer af høj styrke og høj sejhed er som følger:

Ti1023 (Ti-10v-2Fe-#al), denne legering har ækvivalente egenskaber til 30CrMnSiA højstyrke konstruktionsstål, der almindeligvis anvendes i flykonstruktionsdele, og har fremragende smedningsegenskaber;

Ti153 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn), koldbearbejdningsydeevnen for denne legering er bedre end industriel rent titanium, og rumtemperaturens trækstyrke styrke efter aldring kan nå mere end 1000MPa;

21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si), denne legering er en ny type oxidationsbestandig, ultra-højstyrke titanlegering udviklet af Timet Division af American Titanium Metal Company. Det har god oxidationsbestandighed og varme og kolde forarbejdningsegenskaber. Fremragende, kan laves til folie med en tykkelse på 0.064 mm;

Flammehæmmende titanlegering

Konventionelle titanlegeringer har en tendens til at brænde under visse forhold, hvilket i høj grad begrænser deres anvendelser. Som reaktion på denne situation har forskellige lande udført forskning i flammehæmmende titanlegeringer og opnået visse gennembrud. Alloy c udviklet i USA er en flammehæmmende titanlegering, der er ufølsom over for vedvarende forbrænding og er blevet brugt i F119-motoren. BTT-1 og BTT-3 er flammehæmmende titanlegeringer udviklet i Rusland. De er begge Ti-Cu-Al-legeringer. De har meget god termisk deformationsprocesydeevne og kan laves til komplekse dele.

Medicinsk titanlegering

Titanium er ikke-skadeligt, let, højstyrke og har en utrolig biokompatibilitet. Det er et optimalt klinisk metalmateriale og kan bruges som indsatser indlejret i menneskekroppen. Lige nu er Ti-6Al-4v ELI amalgam stadig bredt brugt i det kliniske felt. Ikke desto mindre vil den sidste mulighed fremskynde små mængder af vanadium- og aluminiumpartikler, hvilket mindsker dens celle-alsidighed og kan skade den menneskelige krop. Denne problemstilling har tidligere trukket i vid og bred overvejelse i det kliniske lokalområde. Så snart midten-1980 begyndte USA at fremme aluminium-, uden vanadium, biokompatible titanlegeringer til muskelsundhed. Japan, Det Forenede Kongerige osv. har også lavet en masse forskningsarbejde på dette område og gjort nogle nye fremskridt. har ligeledes lavet et væld af efterforskningsarbejde her omkring og fået nogle nye fremskridt. Det anslås, at lutitanlegering, som har høj styrke, lavt elasticitetsmodul, fremragende formbarhed og korrosionsbestandighed, i den nærmeste fremtid sandsynligvis vil erstatte den Ti-6Al-4V ELI-legering, der i øjeblikket er meget udbredt på det medicinske område.