Cynnydd yn natblygiad aloion titaniwm

Mae priodweddau rhagorol titaniwm, aloion titaniwm a chyfansoddion titaniwm wedi arwain at angen brys amdanynt. Fodd bynnag, mae cost uchel cynhyrchu wedi cyfyngu ar eu cymhwysiad.

Er gwaethaf eu priodweddau uwchraddol, mae rhannau aloi titaniwm yn dal i fod ymhell o gymhwyso titaniwm a'i aloion yn gyffredinol, oherwydd problemau megis prisiau uchel, ffurfadwyedd gwael a weldadwyedd gwael. P'un a yw'n fwyndoddi cychwynnol y metel neu brosesu dilynol, mae pris aloi titaniwm yn llawer uwch na metelau eraill.

Gyda datblygiad technoleg ffurfio bron-rwyd aloi titaniwm a weldio trawst electron, weldio arc plasma, weldio laser a thechnoleg weldio fodern arall yn y blynyddoedd diwethaf, nid yw problemau ffurfio aloi titaniwm a weldio bellach yn ffactor allweddol sy'n cyfyngu ar gymhwyso aloion titaniwm, yn y blynyddoedd diwethaf, mae gwledydd yn datblygu mathau newydd cost isel a pherfformiad uchel o aloion titaniwm, ac yn ymdrechu i wneud aloion titaniwm i faes diwydiant sifil sydd â photensial marchnad enfawr. Adlewyrchir cynnydd newydd ymchwil ar ddeunyddiau aloi titaniwm gartref a thramor yn bennaf yn yr agweddau canlynol.

Aloi titaniwm tymheredd uchel

Yn y blynyddoedd diwethaf, mae gwledydd tramor i ddefnyddio technoleg solidification cyflym / meteleg powdwr, deunyddiau cyfansawdd wedi'u hatgyfnerthu â ffibr neu ronynnau i ddatblygu aloion titaniwm fel cyfeiriad datblygu aloi titaniwm tymheredd uchel, fel y gellir cynyddu'r defnydd o aloion titaniwm i fwy na 650 gradd tymheredd. Mae Cwmni McDonnell Douglas yr Unol Daleithiau wedi llwyddo i ddatblygu aloi titaniwm dwysedd uchel purdeb uchel gan ddefnyddio technoleg solidification cyflym / meteleg powdwr, ac mae ei gryfder ar 760 gradd yn cyfateb i gryfder yr aloi titaniwm presennol a ddefnyddir ar dymheredd ystafell.

Aloi titaniwm cyfansawdd titaniwm-alwminiwm seiliedig

O'i gymharu ag aloion titaniwm cyffredinol, cyfansoddion titaniwm ac alwminiwm yn seiliedig ar gyfansoddion rhyngfetelaidd sodiwm Ti3Al ( 2 ) a TiAl ( ), mae'r fantais fawr o berfformiad tymheredd uchel yn dda (tymheredd uchel o 816 a 982 gradd, yn y drefn honno), ymwrthedd ocsideiddio, ymwrthedd creep a phwysau ysgafn (dwysedd aloion tymheredd uchel sy'n seiliedig ar nicel yn unig 1/2), mae'r manteision hyn yn ei gwneud yn dod yn ddyfodol cydrannau strwythurol aero-injan ac awyrennau gyda deunydd cystadleuol. Deunydd.

Cryfder uchel a chaledwch uchel - math o aloi titaniwm

-type aloi titaniwm cynnar yw'r canol-1950s gan y cwmni Unol Daleithiau Crucible a ddatblygwyd aloi B120VCA (Ti-13v-11Cr-3Al). -mae gan aloion titaniwm math briodweddau peiriannu poeth ac oer da, yn hawdd i'w ffugio, gellir eu rholio, eu weldio, gallant fod yn ddatrysiad solet - triniaeth heneiddio i gael priodweddau mecanyddol uchel, ymwrthedd amgylcheddol da a chryfder a chadernid torri asgwrn cydweddiad da. Aloi titaniwm math cryfder uchel a chaledwch newydd Cynrychiolydd o'r mathau canlynol:

Mae Ti1023 (Ti-10v-2Fe-#al), y cydrannau strwythurol aloi ac awyrennau a ddefnyddir yn gyffredin ym mherfformiad dur strwythurol cryfder uchel 30CrMnSiA yn debyg i berfformiad gofannu rhagorol;

Ti153 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn), mae perfformiad gweithio oer yr aloi yn well na thitaniwm pur diwydiannol, ac mae cryfder tynnol tymheredd yr ystafell ar ôl heneiddio yn gallu cyrraedd mwy na 1000MPa;

21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si), mae'r aloi yn fath newydd o aloi titaniwm cryf sy'n gwrthsefyll ocsidiad a ddatblygwyd gan yr Is-adran Timet o Gwmni Metelau Titaniwm yr Unol Daleithiau, gyda gwrthiant ocsideiddio da, eiddo gweithio poeth ac oer rhagorol, gellir eu gwneud yn ffoil gyda thrwch o 0.064mm;

Aloi titaniwm gwrth-fflam

Mae aloion titaniwm confensiynol yn dueddol o losgi o dan amodau penodol, sy'n cyfyngu ar eu cymhwysiad i raddau helaeth. Yn wyneb y sefyllfa hon, mae pob gwlad wedi lansio'r ymchwil ar aloion titaniwm gwrth-fflam ac wedi gwneud rhai datblygiadau arloesol. Datblygodd yr Unol Daleithiau Alloy c, yn aloi titaniwm gwrth-fflam ansensitif hylosgi parhaus, wedi'i ddefnyddio yn yr injan F119. Mae BTT-1 a BTT-3 ar gyfer datblygiad Rwsia o aloion titaniwm gwrth-fflam, yn aloion Ti-Cu-Al, mae ganddynt berfformiad proses dadffurfiad thermol eithaf da, gellir eu defnyddio i wneud rhannau cymhleth.

Aloi Titaniwm Meddygol

Nid yw titaniwm yn wenwynig, yn ysgafn, yn gryfder uchel ac mae ganddo fio-gydnawsedd rhagorol, mae'n ddeunyddiau metel meddygol delfrydol iawn, gellir ei ddefnyddio fel mewnblaniadau wedi'u mewnblannu yn y corff dynol. Ar hyn o bryd, a ddefnyddir yn eang yn y maes meddygol o hyd yw Ti-6Al-4v ELI aloi. Fodd bynnag, bydd yr olaf yn gwaddodi ychydig iawn o ïonau fanadiwm ac alwminiwm, gan leihau ei allu i addasu cellog a gall achosi niwed i'r corff dynol, mae'r broblem hon wedi achosi pryder eang yn y gymuned feddygol ers amser maith. Dechreuodd yr Unol Daleithiau mor gynnar â'r canol-1980au ddatblygu aloion titaniwm biocompatible di-alwminiwm, di-fanadiwm ar gyfer llawdriniaeth orthopedig. Mae Japan, y Deyrnas Unedig a gwledydd eraill hefyd wedi gwneud llawer o waith ymchwil yn y maes hwn ac wedi gwneud rhywfaint o gynnydd newydd. Amcangyfrifir yn y dyfodol agos, gyda chryfder uchel, modwlws isel o elastigedd, yn ogystal â nodweddion mowldio a gwrthsefyll cyrydiad rhagorol yr aloi titaniwm LU yn debygol o ddisodli'r Ti-6Al-4V Aloi ELI, a ddefnyddir yn eang yn y maes meddygol.