Priodweddau aloion Titaniwm

Mae titaniwm yn fath newydd o fetel, eiddo titaniwm a chynnwys carbon, nitrogen, hydrogen, ocsigen ac amhureddau eraill, y cynnwys amhuredd ïodid titaniwm puraf o ddim mwy na 0.1%, ond mae ei gryfder yn isel, plastigrwydd uchel. 99.5% eiddo diwydiannol titaniwm pur yw: dwysedd ρ=4.5g/cm3, y pwynt toddi o 1800 gradd C, cyfernod dargludedd thermol λ=15.24W / (mK), cryfder tynnol o σb=539MPa. Elongation δ=25%, crebachu adran ψ=25%, modwlws elastigedd E=1.078×105MPa, caledwch HB195.

(1) Cryfder penodol uchel

Mae dwysedd aloi titaniwm yn gyffredinol mewn tua 4.5g/cm3, dim ond 60% o ddur, cryfder titaniwm pur yn agos at gryfder dur cyffredin, mae rhai aloion titaniwm cryfder uchel yn fwy na llawer o gryfder aloi dur strwythurol. Felly, mae cryfder penodol aloion titaniwm (cryfder / dwysedd) yn llawer mwy na deunyddiau strwythurol metel eraill, gweler Tabl 7-1, yn gallu cynhyrchu uned o gryfder uchel, anhyblygedd da, rhannau ysgafn a chydrannau. Ar hyn o bryd mae cydrannau injan awyrennau, sgerbwd, croen, caewyr a gêr glanio, ac ati yn defnyddio aloion titaniwm.

(2) Cryfder thermol uchel

Gall y defnydd o dymheredd na'r aloi alwminiwm ychydig gannoedd o raddau yn uwch yn y tymheredd canolig barhau i gynnal y cryfder gofynnol, gall fod yn y tymheredd o 450-500 gradd gwaith hirdymor y ddau fath hyn o aloion titaniwm yn yr ystod o 150 gradd i 500 gradd yn dal i gael cryfder penodol uchel, ac aloi alwminiwm ar 150 gradd na chryfder y dirywiad amlwg. Gall tymheredd gweithio aloi titaniwm gyrraedd 500 gradd, mae aloi alwminiwm yn is na 200 gradd.

(3) Gwrthiant cyrydiad da

Aloi titaniwm yn yr awyrgylch llaith a gwaith cyfryngau dŵr môr, ei ymwrthedd cyrydiad yn llawer gwell na dur di-staen; tyllu, cyrydiad asid, ymwrthedd cyrydiad straen yn arbennig o gryf; mae gan alcali, clorid, clorin eitemau organig, asid nitrig, asid sylffwrig, ac ati ymwrthedd cyrydiad rhagorol. Ond mae gan ditaniwm ocsigen sy'n lleihau ac mae ymwrthedd cyrydiad cyfryngau halen cromiwm yn wael.

(4) Perfformiad tymheredd isel da

Gall aloi titaniwm mewn tymheredd isel a thymheredd uwch-isel, barhau i gynnal ei briodweddau mecanyddol. Perfformiad tymheredd isel da, mae'r elfen bwlch yn aloi titaniwm isel iawn, fel TA7, mewn -253 gradd hefyd yn gallu cynnal rhywfaint o blastigrwydd. Felly, mae aloi titaniwm hefyd yn ddeunyddiau strwythurol tymheredd isel pwysig.

(5) Gweithgaredd cemegol gwych

Gweithgaredd cemegol titaniwm, a'r atmosffer O, N, H, CO, CO2, anwedd dŵr, amonia ac adweithiau cemegol cryf eraill. Bydd cynnwys carbon sy'n fwy na 0.2%, yn ffurfio TiC caled mewn aloion titaniwm; tymheredd uwch, a bydd rôl N hefyd yn ffurfio TiN haen wyneb caled; mewn 6{4}}0 gradd neu fwy, mae titaniwm yn amsugno ocsigen i ffurfio haen caled o galedwch uchel; cynnwys hydrogen yn codi, ond hefyd ffurfio haen embrittlement. Amsugno nwy a dyfnder haen wyneb brau caled sy'n deillio o hyd at 0.1 ~ 0.15 mm, gradd y caledu yw 20% ~ 30%. Mae affinedd cemegol titaniwm hefyd yn fawr, yn hawdd i gynhyrchu adlyniad â'r wyneb ffrithiant.

(6) dargludedd thermol bach, modwlws bach o elastigedd

Mae dargludedd thermol titaniwm λ=15.24W/(mK) tua 1/4 o nicel, 1/5 o haearn, 1/14 o alwminiwm, ac mae gan aloion titaniwm amrywiol ddargludedd thermol o tua 50% yn is na hynny o ditaniwm. Mae modwlws elastigedd aloi titaniwm tua 1/2 o ddur, felly mae ei anhyblygedd yn wael, yn hawdd ei ddadffurfio, nid yw'n addas ar gyfer gwneud gwiail main a rhannau â waliau tenau, ac mae adlam yr arwyneb wedi'i beiriannu wrth dorri yn fawr iawn, tua 2 i 3 gwaith cymaint â dur di-staen, gan arwain at ffrithiant dwys, adlyniad a bondio gwisgo'r offeryn ar ôl wyneb y torrwr.

Mae gan aloi titaniwm gryfder uchel a dwysedd isel, mae priodweddau mecanyddol da, caledwch a gwrthiant cyrydiad yn dda iawn. Yn ogystal, mae gan aloion titaniwm berfformiad proses gwael, anawsterau torri a pheiriannu, mewn prosesu thermol, yn hawdd iawn i amsugno amhureddau megis hydrogen, ocsigen, nitrogen a charbon. Mae ymwrthedd crafiadau gwael hefyd, mae'r broses gynhyrchu yn gymhleth. Dechreuwyd cynhyrchu diwydiannu o ditaniwm ym 1948. Mae anghenion datblygiad y diwydiant hedfan, fel bod y diwydiant titaniwm i gyfradd twf blynyddol cyfartalog o ddatblygiad tua 8%. Ar hyn o bryd, mae allbwn blynyddol y byd o ddeunyddiau prosesu aloi titaniwm wedi cyrraedd mwy na 40,000 tunnell, gradd aloi titaniwm bron i 30 math. Yr aloi titaniwm a ddefnyddir amlaf yw Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) a thitaniwm pur diwydiannol (TA1, TA2 a TA3).

Defnyddir aloion titaniwm yn bennaf i wneud rhannau cywasgydd injan awyrennau, ac yna rhannau strwythurol ar gyfer rocedi, taflegrau ac awyrennau cyflym. Yng nghanol-1960s, mae titaniwm a'i aloion wedi'u cymhwyso mewn diwydiant cyffredinol i wneud electrodau ar gyfer y diwydiant electrolysis, cyddwysyddion ar gyfer gorsafoedd pŵer, gwresogyddion ar gyfer purfeydd petrolewm a dihalwyno dŵr môr yn ogystal â dyfeisiau rheoli llygredd amgylcheddol, ac ati Mae titaniwm a'i aloion wedi dod yn fath o ddeunydd gwrthsefyll. Mae titaniwm a'i aloion wedi dod yn ddeunydd strwythurol sy'n gwrthsefyll cyrydiad. Fe'i defnyddir hefyd i gynhyrchu deunyddiau storio hydrogen ac aloion cof siâp.