Tippkoormustes nagu lennundus, meditsiinilised implantaadid ja tipptasemel kemikaalid, on titaanmaterjalid muutunud asendamatuks valikuks tänu nende silmapaistvale tugevuse ja kande suhtele ja korrosioonikindlale ., kuid titaanperekonna, tööstusliku puhta titaani (gr1) ja 9} {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8 {8}. Gr5) näitavad keemilise koostise, füüsikaliste omaduste ja praktiliste rakenduste osas silmatorkavalt erinevaid esinemisi .
Kompositsioonierinevustest ASTM -i standardite (TA1 (GR1) kohaselt puhtusega kuni 99 . 5% versus TC4 (GR5) 6% alumiiniumi ja 4% vanadium -legeerimiseni), mis on olulise dismeriini mehaaniliste omaduste (TC4 (GR5) ja Gr1 -ga), milleks on TA1), milleks on TA1), milleks on TA1. Stsenaariumid (TA1 (GR1), mis domineerivad keemilistes torustikes, samal ajal kui TC4 (GR5), kes valitsevad õhusõidukite mootorites) - see titaanmaterjalide domeenis toimuv "jõudlusnäitus" kajastab materiaalseid teaduse ja inseneri nõudmiste sügavat joondamist.
See artikkel põhineb sellistel standarditel nagu ASTM B265/F1472, analüüsib süstemaatiliselt nende kahe peamise titaanimaterjali olulisi erinevusi mikrostruktuurist kuni makrorakenduseni, aidates teil täpselt sobitada materjali valimisel projektinõuetega .
1.
|
Element |
TA1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Ti |
Suurem kui 99,5% |
Tasakaal |
|
al |
- |
5.5-6.75% |
|
V |
- |
3.5-4.5% |
|
Fe (max) |
0.20% |
0.40% |
|
O (max) |
0.18% |
0.20% |
|
C (max) |
0.08% |
0.08% |
|
N (max) |
0.03% |
0.05% |
|
H (max) |
0.015% |
0.015% |
TA1 (GR1) (tööstuslik puhas titaan)
Põhikomponendid: titaani (Ti) sisaldus, mis on suurem kui 99 . 5%, millel on mikrofilmid (näiteks raud, süsinik, hapnik, lämmastik jne .).
Puhta titaani lähedal . lähedal pole ühtegi muud legeerivaid elemente
Tc4 (gr5) (ti -6 al -4 v)
Põhikomponendid: alusena titaan (Ti), millele on lisatud 6% alumiinium (Al) ja 4% vanaadium (V) .
See on + kahefaasiline titaansulam, parendatud jõudlusega . kaudu
2.
|
Omand |
TA1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Tihedus (g/cm³) |
4.51 |
4.43 |
|
Sulamispunkt (kraad) |
Ümber1668 |
Ümber1600-1650 |
|
Soojusjuhtivus (w/m · k) |
17 |
6.7 |
|
Elektrikindlus (μΩ · m) |
0.42 |
1.7 (elementide legeerimise tõttu) |
|
Soojuspaisumise koefitsient (10⁻⁶/ kraad) |
8.6 |
8.9 |
Erinevus: TC4 (GR5) on madalam soojusjuhtivus ja kõrgem elektritakistus legeerimise tõttu, mis sobib kõrge temperatuuriga konstruktsioonikomponentide jaoks, kuid halvema soojuse hajumisega .
3.
|
Omand |
TA1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Tõmbetugevus (MPA) |
240-550 |
895-930 (min) |
|
Saagikuse tugevus (MPA) |
170-485 |
825 (min) _ |
|
Pikenemine (%) |
24(min) _ |
10(min) _ |
|
Kõvadus (HV) |
Madalam (umbes 120 hv) |
Kõrgem (umbes 330 hv) |
|
Elastne moodul (GPA) |
102 |
110-114 |
Erinevus: TC4 (GR5) on tugevus 2-3 korda TA1 (GR1), kuid madalama plastilisusega (madalam pikenemine) .
TC4 (GR5) on parem väsimustugevus ja libisemiskindlus (sobib dünaamiliste koormuste jaoks) .
4. korrosioonikindlus
Levinud punktid: mõlemad läbivad ASTM B 861/B 862 korrosioonitestid ja toimivad hästi merevee- ja kloriidikeskkonnas .
Erinevused:
TA1 (GR1): hapete (näiteks vesinikkloriidhappe) redutseerimisel pisut parem kui TC4 (GR5) (Al/v segregatsiooni riski puudumise tõttu) .
TC4 (GR5): võib moodustada kõrge temperatuuriga oksüdatsioonikeskkonnas Al-elemendi tõttu kaitsekile, kuid sellel on pisut kõrgem stressitundlikkus .
5.
|
Protsess |
TA1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Külm töö |
Suurepärane (ASTM B381 võimaldab sügavat joonistamist) |
Nõuab lõõmutamist (muidu kaldub pragunemisele) |
|
Kuum töö |
Ei nõuta |
Nõuab kõrgema faasi üleminekutemperatuuri (~ 955 kraadi) |
|
Keevitatavus |
Suurepärane (tig/laserkeevitamine, ASTM B 862) |
Hea (oksüdeerimise vältimiseks on vaja kaitsegaasi) |
|
Masinad |
TTera külge kleepumiseks |
Hullem (nõuab spetsiaalseid tööriistu) |
6.
|
Valdkond |
TA1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Kosmose |
Koorma kandvad komponendid (näiteks torud) |
Mootoriterad, maandumisvarustus (AMS 4928/4930) |
|
Keemiatööstus |
Soojusvahetid, reaktorid (ASTM SB338) |
Kõrgsurveventiilid, pumbakehad |
|
Meditsiiniline |
Luuplaadid, kruvid (ASTM F67) |
Kunstlikud vuugid, hambaimplantaadid (ASTM F136) |
|
Mere- |
Merevee torud (ASTM SB338) |
Allveelaevade survekered (mil-dtl -46077) |
|
Tsiviil- |
Ehituse kaunistamine, golfiklubi pead |
Võistlusvardad, tipptasemel jalgrattaraamid |
7. hind
TA1 (GR1): madalam hind (kallite legeerivate elementide puudumise tõttu) .
TC4 (GR5): kõrgemad kulud (sisaldab alumiiniumi ja vanaadiumi ning sellel on keeruline töötlemisprotseduur) .
Mõlemad täiendavad üksteist, hõlmates põhitööstuste nõudmisi tipptasemel tehnoloogiatele kõigi stsenaariumide korral .
