Mis on kõige võimsam titaansulam

1. Mis on kõige võimsam titaansulam?

"Kõige võimsama" titaanisulami määratlemine sõltubkonkreetne jõudluse mõõdik(nt tugevus, libisemiskindlus, korrosioonikindlus) ja rakenduste kontekst - ükski sulam ei paista kõigis piirkondades silma. Kuid põhinebultra - kõrge tugevus(konstruktsioonimaterjalide "võimsuse" kõige tavalisem võrdlusalus) ja tööstuslik tähtsus,- titaansulamid(nt, ti - 10v - 2fe - 3AL, Ti-5Al-5MO-5V-3CR) ja Advanced + sulamid (nt Ti-6Al-4V ELI, TI-1100) on laialt tunnistatud kui "kõige võimsamaid". Allpool on jaotus peamiste suure jõudlusega titaansulamite ja nende tugevuste jaotus:

(1) ti - 10v - 2fe-3al (juhtiv ultra-kõrge tugevusega sulam)

See on üks kõige laialdasemalt kasutatavaid kõrgeid - tugevuse titaansulameid, klassifitseeritud aLähedal - sulam(sisaldab väikese osa - faasi tasakaalu jaoks). Selle "võim" seisneb erakordses tugevuses ja väsimuskindluses:

Tõmbetugevus: Kuni 1400–1500 MPa (pärast lahuse ravi ja vananemist, STA), ületades kaugelt standardse Ti-6Al-4V vahemikus 1170–1400 MPa.

Saagikus tugevus: ~ 1300–1400 MPa, muutes selle ideaalseks laadimiseks - laagikomponentideks.

Peamised eelised: Suurepärane unustus (isegi keerukate kujundite jaoks) ja kõrge väsimuskindlus - kriitiline korduva stressi all olevate rakenduste jaoks (nt õhusõidukite maandumisvarustus).

Tüüpiline kasutamine: Kosmosekosmose struktuuriosad (maandumisvarustuse tugipunktid, tiibade kinnitused), kõrged - jõudluse autotööstuse vedrustuse komponendid ja avamere õlipuurimisriistad.

(2) ti - 5Al-5MO-5V-3CR (Ti-5553, ülitugev sulam)

Veel üks ülaosa - astmesulam, ti - 5553 hinnatakse üliõrje tugevuse ja hea elastsuse tõttu (tugevate titaansulamite haruldane tasakaal):

Tõmbetugevus: 1350–1500 MPa (STA osariik).

Saagikus tugevus: ~ 1250–1400 MPa.

Peamised eelised: Parem madal - temperatuuri sitkus kui TI-10V-2FE-3AL (toimib hästi -50 kraadi kuni -100 kraadi) ja kõrge korrosioonikindlus merekeskkonnas.

Tüüpiline kasutamine: Sõjaväe lennukikomponendid (hävituslennukite kereraamid), sügavad - mere submeetrilised struktuurid ja kõrged - surveventiilid.

(3) ti - 1100 (täiustatud kõrgtemperatuur + sulam)

Jaokskõrge - temperatuur "võimsus"(Roomatakistus ja tugevus kõrgendatud temperatuuridel), ti - 1100 on titaansulamite vahel võrreldamatu. See on mõeldud pikaajaliseks kasutamiseks 600–650 kraadi (palju kõrgem kui Ti-6Al-4V 400-kraadise piiri):

Tõmbetugevus: ~ 900 MPa toatemperatuuril; säilitab ~ 500 MPa 650 kraadi (soojuse - indutseeritud pehmenemise vastu takistamiseks).

Põhieelis: Erakordne hiilimiskindlus - peab pikka - püsiva deformatsiooni vastu termini kuumus ja koormus (nt reaktiivmootori kuumates sektsioonides).

Tüüpiline kasutamine: Kosmosemootori komponendid (kõrge - surveturbiini labad, põleti vooderdised) ja tööstuslikud gaasiturbiiniosad.

(4) Ti-6Al-4V ELI (eriti madal interstitsiaalne, lisatasu + sulam)

Ehkki see pole kõige tugevam, on ti - 6Al - 4V Eli oma tasakaalustatud jõudluse ja ülimadala lisandi sisu tõttu "võimas" kõikvõimalik.

Tõmbetugevus: 860 - 1100 MPa (lõõmutatud); 1170–1400 MPa (STA).

Põhieelis: Parem elastsus ja luumurdude sitkus võrreldes tavalise Ti-6Al-4V-ga, lisaks parem biosobivusega (madalamad hapniku/süsiniku lisandid).

Tüüpiline kasutamine: Meditsiinilised implantaadid (lühike - termin luu fikseerimine), kosmose kriitilised struktuurid (satelliidiraamid) ja kõrge - usaldusväärsus tööstusseadmed.

KokkuvõtlikultTi - 10V-2FE-3AL ja Ti-5553 on ülikõrge tugevuse jaoks "kõige võimsam", samasTi - 1100 on kõrge temperatuuriga rakenduste jaoks kõige võimsam. Valik sõltub sellest, kas "võimsust" on määratletud tugevuse, soojustakistuse või mitmekülgsusega.

2. Kas titaan roosteb?

Ei, titaan teebmitte rooste- vähemalt mitte raua traditsioonilises tähenduses - põhineb "roostes" (raudoksiid, fe₂o₃ · nh₂o). See eristamine tuleneb titaani ainulaadsest keemiast ja pinnakäitumisest:

(1) Miks titaan ei roosteta

Rooste moodustub siis, kui raud reageerib hapniku ja niiskusega, et luua poorne, helbe oksiidikiht, mis aja jooksul koorub, paljastades värske raua edasise korrosiooni. Titaan väldib seda, sest:

Kiire, stabiilse oksiidi kile moodustumine: Kui titaan puutub kokku õhu, vee või kõige oksüdeerivate keskkondadega, moodustab see kohe aTihe, kleepuv titaandioksiid (Tio₂) filmselle pinnal. See kile on ainult ~ 1–10 nanomeetrit paksune, kuid keemiliselt inertne ja läbitungimatu hapniku, vee ja kõige söövitavatele ioonidele (nt kloriid, sulfaat).

Ise - tervendamisvõime.

info-450-448 info-449-439

info-449-439 info-441-438

(2) Kui titaan võib "ilmuda" söövitavaks (kuid see pole rooste)

Kuigi titaan ei roosteta, võib see näidataMuud korrosiooni vormidÄärmuslikes või spetsialiseeritud keskkondades -, kuigi need on haruldased ja erinevad roostest:

Korrosioon: Occurs only in highly concentrated, hot chloride solutions (e.g., >200 kraadi, kõrge soola kontsentratsioonid) või fluoriidioonide (nt vesinikfluoriidhape) juuresolekul. See moodustab väikesed, lokaliseeritud šahtid, kuid mitte helbe rooste.

Lõhede korrosioon: Toimub tihedates lünkades (nt poltidega titaanosade vahel), kus kogunevad seisma jäänud söövitavad vedelikud (nt lõksus prahiga merevesi). See on jällegi lokaliseeritud ja mitte rooste.

Oksiidi värvimuutus: In high-temperature environments (e.g., >500 kraadi), Titaniumi tio₂ -kile pakseneb ja arendab valguse häirete tõttu värve (sinine, lilla, kuld). See on kahjutu, kosmeetiline muutus -, mitte korrosioon ega rooste.

(3) Titaani korrosioonikindlus ühises keskkonnas

Titaniumi non - roostetav olemus muudab selle igapäevastes ja karmides seadetes väga vastupidavaks:

Atmosfäär: Vastub vihma, õhuniiskuse ja õhusaaste määramata ajaks (aastakümnete jooksul nähtav lagunemine).

Merevesi: Talub soolase veega korrosiooni 100+ aastate jooksul ilma pritsmata või roosteta - palju parem kui roostevabast terasest (mis võib aastate jooksul merevees roostetada).

Kemikaalid: Vastutab enamiku happeid (välja arvatud hüdrofluoriidhape), leeliseid ja tööstuslikke lahusteid -, mida kasutatakse ulatuslikult keemiliste töötlemisettevõtete puhul.

Lühidalt öeldes muudavad titaani resistentsus rooste ja tema enda - tervendav oksiidkile üheks kõige korrosiooniks - vastupidavad struktuurilised metallid.