Anwendungen, Materialien und Zusammensetzung der Ta9-Titanlegierung

Titan ist ein neues Metall, die Leistung von Titan hängt vom Gehalt an Verunreinigungen wie Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff usw. ab. Der Verunreinigungsgehalt von reinem Titaniodid beträgt nicht mehr als 0,1%, aber seine Festigkeit ist gering und die Plastizität ist hoch. 99,5% industrielles reines Titan hat die folgenden Eigenschaften: Dichte ρ = 4,5 g / cm³, Schmelzpunkt 1800 ℃, Wärmeleitfähigkeit λ = 15,24 W / (mK), Zugfestigkeit σb = 539 MPa, Dehnung δ = 25%, Querschrumpfung ψ = 25%, Elastizitätsmodul E = 1,078 × 105 MPa und Härte HB195.


(1) Hohe spezifische Festigkeit


Die Dichte der Titanlegierung liegt im Allgemeinen bei etwa 4,5 g / cm³, nur 60% des Stahls, die Festigkeit von reinem Titan liegt nahe an der Festigkeit von gewöhnlichem Stahl, einige hochfeste Titanlegierungen übertreffen die Festigkeit vieler legierter Baustähle. Daher ist die spezifische Festigkeit (Festigkeit / Dichte) der Titanlegierung viel größer als bei anderen Metallstrukturmaterialien und kann aus hochfesten, guten Steifigkeits-, Leichtbauteilen und Bauteilen bestehen. Gegenwärtig werden die Flugzeugtriebwerkskomponenten, das Skelett, die Haut, die Befestigungselemente und das Fahrwerk usw. aus einer Titanlegierung verwendet.


(2) Hohe thermische Festigkeit


Die Verwendung von Temperatur als die Aluminiumlegierung mehrere hundert Grad, bei mittlerer Temperatur kann immer noch die erforderliche Festigkeit beibehalten, kann bei 450 ~ 500 ℃ Temperatur Langzeitarbeit dieser beiden Arten von Titanlegierungen noch im Bereich von 150 ℃ ~ 500 ℃ erfolgen hat eine sehr hohe Festigkeit, während die Aluminiumlegierung in 150 ℃ als die Festigkeit deutlich abfällt. Die Arbeitstemperatur der Titanlegierung kann 500 ° C erreichen, während die Aluminiumlegierung unter 200 ° C liegt.


(3) Gute Korrosionsbeständigkeit


Titanlegierung, die in feuchter Atmosphäre und Meerwassermedium arbeitet, hat eine weitaus bessere Korrosionsbeständigkeit als Edelstahl; Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungskorrosionsbeständigkeit sind besonders stark; Hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegenüber Alkali, Chlorid, organischen Chlorstoffen, Schwefelsäure usw. Titan weist jedoch eine Verringerung der Sauerstoff- und Chromsalzmedien-Korrosionsbeständigkeit auf.


(4) Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen


Titanlegierungen bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen können ihre mechanischen Eigenschaften beibehalten. Gute Niedertemperaturleistung, das Spaltelement ist eine sehr niedrige Titanlegierung, wie TA7, in -253 ℃ kann auch einen gewissen Grad an Plastizität beibehalten. Daher ist die Titanlegierung auch ein wichtiges Niedertemperatur-Strukturmaterial.


(5) Die chemische Aktivität ist groß


Die chemische Aktivität von Titan ist groß und die Atmosphäre O, N, H, CO, CO2, Wasserdampf, Ammoniak usw. erzeugt eine starke chemische Reaktion. Wenn der Kohlenstoffgehalt größer als 0,2% ist, bildet sich in der Titanlegierung hartes TiC; Wenn die Temperatur höher ist, bildet die Einwirkung mit N auch eine harte TiN-Oberflächenschicht. oberhalb von 600 ℃ absorbiert Titan Sauerstoff, um eine gehärtete Schicht mit hoher Härte zu bilden; Der Wasserstoffgehalt steigt, es bildet sich auch eine spröde Schicht. Absorption von Gas und die daraus resultierende harte und spröde Oberflächenschichttiefe von bis zu 0,1 ~ 0,15 mm, der Härtungsgrad von 20% bis 30%. Die chemische Affinität von Titan ist ebenfalls groß und es können leicht Adhäsionsphänomene an der Reibfläche erzeugt werden.


(6) Kleine Wärmeleitfähigkeit, kleiner Elastizitätsmodul


Die Wärmeleitfähigkeit von Titan λ = 15,24 W / (mK) beträgt etwa 1/4 Nickel, 1/5 Eisen und 1/14 Aluminium, während die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Titanlegierungen etwa 50% niedriger ist als die von Titan . Der Elastizitätsmodul der Titanlegierung beträgt etwa das Zwei- bis Dreifache des Elastizitätsmoduls von Edelstahl, was zu starker Reibung, Haftung und Haftverschleiß an der Rückseite des Werkzeugs führt.


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