Общие применения чистого титана и титанового сплава стержней

Титан и титановые сплавы обладают отличными свойствами сварки, обработки холодным и горячим давлением и обработки, что делает их идеальными для изготовления различных титановых профилей, стержней, пластин и труб.

Титан является идеальным конструкционным материалом из-за его низкой плотности всего 4,5 г/см³, что на 43% легче стали, но его прочность вдвое больше, чем у железа и почти в пять раз больше, чем у чистого алюминия. Сочетание высокой прочности и низкой плотности дает титановым стержням значительное техническое преимущество.

Кроме того,Стержни из титанового сплаваДемонстрируют коррозионную стойкость, сопоставимую или даже превосходящую нержавеющую сталь. Следовательно, они широко используются в таких отраслях, как нефтяная, химическая, пестицидная, красящая, бумажная, легкая промышленность, аэрокосмическая, космическая и морская техника.

Титановые сплавы обладают высокой удельной прочностью (отношением прочности к плотности).Чистого титана барИ стержни из титанового сплава незаменимы в таких областях, как авиация, военные, судостроение, химическая обработка, металлургия, машиностроение и медицинские применения. Например, сплавы, образованные путем объединения титана с такими элементами, как алюминий, хром, ванадий, молибден и марганец, могут достигать предельной прочности 1176,8-1471 МПа путем термообработки с удельной прочностью 27-33. Для сравнения, сплавы с аналогичной прочностью, изготовленные из стали, имеют удельную прочность всего 15,5-19. Титановые сплавы не только обладают высокой прочностью, но и обладают отличной коррозионной стойкостью, что делает их идеальными для применения в судостроении, химическом машиностроении и медицинских приборах.

1. Высокочистый йодистый титан (класс TAD)

Это тип титана высокой чистоты, полученный с помощью процесса рафинирования йодида, также известного как химически чистый титан. Однако он все еще содержит интерстициальные примеси, такие как кислород, азот и углерод, которые значительно влияют на его механические свойства. По мере увеличения чистоты титана его прочность и твердость заметно снижаются. Поэтому, хотя титан высокой чистоты обеспечивает отличную химическую стабильность, его прочность очень низкая, что ограничивает его использование в качестве конструкционного материала. Следовательно, он редко используется в промышленных применениях. В промышленности преимущественно используются промышленные стержни из чистого титана и стержни из титанового сплава.

2. Промышленный чистый титан

В отличие от химически чистого титана, промышленный чистый титан содержит большее количество кислорода, азота, углерода и других примесей, таких как железо и кремний. По сути, это низколегированный титановый сплав. Благодаря этим примесям он проявляет значительно улучшенную прочность, а его механические и химические свойства аналогичны нержавеющей стали (хотя все же ниже по прочности по сравнению с титановыми сплавами).

Характеристики промышленного чистого титана включают

Умеренная прочность, но отличная пластичность, что упрощает формовку, штамповку, сварку и машинное оборудование.

Хорошая коррозионная стойкость в атмосферном, морской воде, влажном газе хлора и окислительных, нейтральных или слабо уменьшающих средах, превосходя большинство аустенитных нержавеющих сталей.

Плохая термостойкость, что делает его непригодным для высокотемпературных применений.

Промышленный чистый титан подразделяется на три сорта в зависимости от содержания примесей: TA1, TA2 и TA3. По мере увеличения уровней примесей механическая прочность и твердость также увеличиваются, но пластичность и ударная вязкость уменьшаются. TA2 обычно используется в промышленности из-за его сбалансированной коррозионной стойкости и механических свойств. TA3 выбирается для применений, требующих более высокой износостойкости и прочности, в то время как TA1 выбирается для лучшей формуемости.

Применения промышленного чистого титана включают

Компоненты, работающие при температуре ниже 350 ° C, требующие хорошей пластичности, такие как рамы самолетов, оболочки и аксессуары для двигателей.

Устойчивый к коррозии морской воды пиЛинии, клапаны, насосы и суда на подводных крыльях.

Теплообменники, корпуса насосов, дистилляционные колонны, охладители, мешалки, тройники, рабочие колеса, крепежные детали, ионные насосы, компрессорные клапаны и детали в системах опреснения морской воды.

Конструкционные детали и компоненты в химической обработке и оборудовании, таких как поршни дизельных двигателей, шатуны и рессоры.

3. титановые сплавы α-типа (классы TA4, TA5, TA6, TA7)

Эти сплавы являются однофазными при комнатной температуре и рабочих температурах, и они не могут быть укреплены путем термообработки (отжиг является единственной формой термообработки). Они главным образом полагаются на усиливать твердого раствора. Хотя их прочность при комнатной температуре ниже, чем у титановых сплавов β-типа и α-β-типа, они обладают наибольшей прочностью и сопротивлением ползучести при высоких температурах (500-600 ° C). Они характеризуются стабильной микроструктурой, хорошей стойкостью к окислению, свариваемостью, коррозионной стойкостью и обрабатываемостью, но низкой пластичностью (хотя горячая пластичность все еще хороша) и плохими характеристиками штамповки при комнатной температуре.

TA7 является наиболее широко используемым среди этих сплавов, предлагая среднюю и высокую прочность и достаточную пластичность в отожженном состоянии и хорошую свариваемость для применений ниже 500 ° C. Когда содержание интерстициальных примесей (например, кислород, водород, азот) очень низко, TA7 также демонстрирует превосходную ударную вязкость и комплексные механические свойства при сверхнизких температурах, что делает его отличным сверхнизкотемпературным сплавом.

TA4: Обладает немного более высокой прочностью на разрыв, чем промышленный чистый титан, и подходит для конструкционных материалов средней прочности. В основном используется как сварочная проволока внутри страны.

TA5, TA6: Использованный для компонентов работая в коррозионных средах под 400 °C, как кожи воздушных судн, части рамки, кожухи компрессора, лезвия, и компоненты корабля.

TA7: Подходит для длительного использования в конструкционных компонентах до 500 ° C и различных кованых деталях, при кратковременном использовании до 900 ° C. Он также подходит для компонентов со сверхнизкой температурой (например, контейнеров для сверхнизких температур).

4. Титановые сплавы β-типа (класс TB2)

Эти сплавы содержат первичные легирующие элементы, такие как молибден, хром и ванадий, которые стабилизируют β-фазу. Они могут легко удерживать высокотемпературную β-фазу при комнатной температуре путем нормализации и закалки, что приводит к стабильной β-фазовой микроструктуре. Следовательно, они называются титановыми сплавами β-типа.

Β-типа титановые сплавы могут быть усилены путем термообработки и обладают высокой прочностью, хорошей свариваемостью и отличными свойствами обработки давлением. Однако их свойства менее стабильны, а процесс плавки сложен, что ограничивает их применение по сравнению с титановыми сплавами α-типа и α-β-типа.

Применения включают компоненты, работающие ниже 350 ° C, особенно для изготовления штампованных деталей из листового металла и сварных компонентов, таких как лопатки компрессора, диски, валы и вращающиеся детали с высокой нагрузкой в самолетах. Сплав ТБ2 типично поставлен в решение-обработанное государство и использован после обработки решения и вызревания.

5. α β-типа титановых сплавов (классы TC6, TC9, TC10)

Эти сплавы состоят из двухфазной микроструктуры α и β фаз при комнатной температуре, отсюда и название α β-типа титановых сплавов. Они предлагают превосходные всесторонние механические свойства и могут быть усилены путем термической обработки (хотя не ТК1, ТК2, и ТК7). Они также имеют хорошие куя, штемпелюя, и сваривая свойства, мачинабле, и прочность высокой комнатной температуры экспоната и хорошее сопротивление жары между 150-500 ° К. Некоторые (например, TC1, TC2, TC3, TC4) также обладают хорошей низкотемпературной вязкостью и устойчивостью к коррозии под напряжением морской воды и коррозии под напряжением горячей соли. Однако, их микроструктура менее стабильна.

TC4-наиболее широко используемый сплав,Cccetting составляет около половины текущего производства титановых сплавов. Он обладает превосходными механическими свойствами при комнатных, высоких и низких температурах, а также превосходной коррозионной стойкостью в различных средах. Он подходит для сварки, горячего и холодного формования и может быть усилен за счет термической обработки. Поэтому он широко используется в аэрокосмической, морской и химической промышленности.

TC1, TC2: подходит для штампованных деталей, сварных компонентов и различных кованых и изогнутых компонентов, работающих ниже 400 ° C. Эти сплавы также могут быть использованы в качестве низкотемпературных конструкционных материалов.

TC3, TC4: Подходит для длительного использования в компонентах ниже 400 ° C, конструкционных деталях пресс-форм, различных контейнерах, насосах, низкотемпературных компонентах, корпусах морского давления, гусеницах резервуаров и т. Д. Они имеют более высокую прочность, чем TC1 и TC2.

TC6: Используется в качестве конструкционного материала для авиационных двигателей для применений ниже 400 ° C.

TC9: Используется для деталей, работающих до 560 ° C, в основном в дисках компрессора и лопатках реактивных двигателей.

Baoji Yesheng Titanium Industry Co., Ltd.-высокотехнологичная компания, которая объединяет производство, переработку и продажу титана и титановых сплавов, никеля, циркония и других цветных металлов. Он расположен в китайской «Титановой долине»-Баоцзи. Плиты, прутки, провода, трубы, стандартные компоненты, поковки, оборудование, титан и титановые сплавы являются основными продуктами. Никель, цирконий и сплавы также важны. Добро пожаловать на консультацию.