Titanium legeringskvaliteter: En oversigt over fire hovedtyper

Der er over 100 titanlegeringskvaliteter ifølge litteraturen, men kun et dusin eller deromkring bliver faktisk brugt industrielt. Imidlertid er disse karakterer svære at huske klart, så metallurger klassificerer dem efter deres mikrostruktur.

Klassificering af titanlegering
Baseret på ændringer i mikrostruktur klassificeres titanlegeringer i fire typer: -type, nær- -type, + -type og -type titanlegeringer.

Rent titanium gennemgår en krystalstrukturændring ved ca. 882 grader. Under denne temperatur har titanium en hexagonal tæt-pakket (HCP) struktur, kendt som fasen. Ved højere temperaturer omdannes den til en krops-centreret kubisk (BCC) struktur, kendt som fasen. Legeringselementer påvirker indholdet af fasen eller ved stuetemperatur. Aluminium, oxygen og nitrogen stabiliserer typisk fasen, mens elementer som vanadium, molybdæn, krom og niob har en tendens til at stabilisere fasen, hvilket resulterer i hovedserien af ​​titanlegeringer. Vi kan også forstå de generelle strukturelle ændringer som følger: → nær- → + → . Med disse strukturelle ændringer ændres egenskaber som styrke, duktilitet, varmebestandighed, formbarhed og varmebehandlingsrespons også.

Titanium legeringer

Almindeligt sete legeringer TA0, TA1, TA2, TA3, TA7, TA9 og TA10 er relativt almindelige industrielle rene titanlegeringer, også brugt i applikationer, der kræver særlig høj korrosionsbestandighed. Disse legeringer er ikke valgt på grund af deres ekstremt høje styrke; deres fremragende korrosionsbestandighed, gode svejsbarhed og relativt gode bearbejdelighed er deres fordele. Derfor er de almindeligt anvendt i kemisk udstyr, varmevekslere, rørsystemer, petrokemisk udstyr, klor-alkaliudstyr og vandbehandlingssystemer. For udstyr udsat for korrosive medier er høj trækstyrke mindre fordelagtig end titaniums korrosionsbestandighed.

Tæt på- titanlegeringer

Nær- legeringer er hovedsageligt sammensat af fasen, der indeholder en lille mængde af fasen. Karakterer inkluderer TA11, TA15, TA13 og TA19. Sammenlignet med almindelige legeringer udviser disse materialer overlegen høj-temperaturstyrke og krybemodstand. Disse er almindeligt anvendt i rumfartskonstruktioner og motor-relaterede komponenter. For eksempel tilbyder TA15, også kendt som BT20, og TA19, svarende til Ti-6242S, forbedret ydeevne. Deres egenskaber forbedrer styrken af ​​titanium ved stuetemperatur, samtidig med at dens ydeevne bibeholdes over længere perioder ved høje temperaturer.

+ Titanium legeringer

De mest almindelige legeringstyper omfatter TC1, TC4, TC6, TC10 og TC11. Vi vil fokusere på TC4, da det er den mest omfattende undersøgte, længst-brugte, bedst-ydende og mest anvendte legering. TC4s kemiske formel er Ti-6Al-4V, og den er internationalt kendt som Grade 5 titanium. Dens sammensætning omfatter cirka 6% aluminium og 4% vanadium.

+ titanlegeringer kan være mere udfordrende at svejse og bearbejde. Den endelige ydeevne bestemmes i høj grad af bearbejdningsprocessen, varmebehandlingen og materialets tilstand. + titanlegeringer kan være mere udfordrende at svejse og bearbejde.

Titanium legeringer

titanlegeringer indeholder en højere andel af -stabiliserende elementer. For eksempel TB2, Beta C og andre metastabile legeringer. Et bemærkelsesværdigt kendetegn ved disse materialer er deres formbarhed. I opløsning-behandlet tilstand er nogle legeringer relativt lette at kold-forme. Deres styrke kan forbedres betydeligt efter aldring. For nogle kvaliteter kan trækstyrken nå op på omkring 1300-1400 MPa, afhængigt af sammensætning, forarbejdningsteknologi og varmebehandling. Dette gør titanlegeringer attraktive inden for områder som fjedre, fastgørelsesanordninger, rumfartskomponenter og olie- og gasudstyr. legeringer er generelt dyrere, og deres egenskaber er meget følsomme over for procesteknologi og varmebehandling. De er ikke blot "styrkede" versioner af TC4.

At vælge den rigtige titaniumlegering til din industri
Når du vælger en passende titanlegering, kan faktorer som god korrosionsbestandighed gøre legeringer mere egnede. Til applikationer med høje-temperaturer tilbyder + legeringer (såsom TC4) god kombineret styrke og sejhed, hvilket gør dem til de mest almindeligt anvendte titanlegeringer. legeringer er særligt vigtige for høj styrke, koldformbarhed eller specifikke varmebehandlingsegenskaber.

Forholdsregler for brug af Xuze titanlegeringer:

Miljø til brug

Krævet styrke

Bearbejdning og formningsmetoder

Svejsning og varmebehandling

Omkostningsbudget

Konklusion

Du vil så have mestret de "første principper" for udvælgelse af titanlegeringer: For korrosionsbestandighed og god svejsbarhed, vælg ; for høj temperaturbestandighed skal du vælge nær- ; for omfattende ydeevne, vælg + (TC4 som backup); for koldformning og ultra-høj styrke, vælg