Jakie są właściwości mechaniczne tytanu?
1, Sztywność czystego tytanu wynosi 265 ~ 353 MPa, a elastyczność ogólnych związków tytanu wynosi 686 ~ 1176 MPa, obecnie do 1764 MPa. Związki tytanu są zasadniczo obszarami wytrzymałości dla wielu preparatów, jednak szczególna wytrzymałość stali jest znacznie gorsza w porównaniu z amalgamatami tytanu.
2, Wytrzymałość na ściskanie tytanu i kompozytów tytanowych nie jest dokładnie jego sztywnością. Granica plastyczności na ściskanie i granica plastyczności współczesnego, niezanieczyszczonego tytanu są w przybliżeniu porównywalne, podczas gdy wytrzymałość na ściskanie Ti-6AI-4V i Ti-5AI-2.5Sn wynosi nieznacznie wyższa niż elastyczność.
3. Wytrzymałość na ścinanie zazwyczaj waha się od 60% do 70% wytrzymałości na rozciąganie. Granica plastyczności na ściskanie płyt tytanowych i kompozytowych z tytanu jest około 1,2 do 2,0 razy większa niż sztywność.
4. W typowym powietrzu otoczenia wytrzymałość najdalszych granic tytanu i związków tytanu po obróbce i odpuszczaniu wynosi 0,5 do 0,65 elastyczności. Podczas wykonywania 10 milionów testów słabości w stanie punktowym (Kt=3.9) najdalsza wytrzymałość hartowanego Ti-6AI-4V jest 0,2 razy większa niż sztywność .
5. Najwyższy stopień czystości czystego tytanu przemysłowego ma zazwyczaj twardość mniejszą niż 120HB (twardość Brinnella), podczas gdy inny czysty tytan przemysłowy ma twardość od 200 do 295HB. Twardość niezafałszowanych odlewów tytanowych wynosi 200 ~ 220HB. Twardość kombinacji tytanu w stanie wzmocnionym wynosi 32 ~ 38 HRC (Rockwell), co jest porównywalne z 298 ~ 349 HB. Twardość projektowanych odlewów Ti-5Al-2.5Sn i Ti-6AI-4V wynosi 320HB, a twardość Ti{{18) z niskich otworów }}Odlewy Al-4V to 310HB.
6, plastyczny moduł sprężystości nowoczesnego, niezafałszowanego tytanu wynosi 105 ~ 109GPa. Moduł sprężystości plastycznej większości amalgamatów tytanu w stanie hartowanym wynosi 110 ~ 120 GPa. Ciągliwy, wszechstronny moduł sprężystości wystarczająco zestalonego związku tytanu jest nieznacznie wyższy niż w stanie odpuszczonym, a moduł sprężystości przy ściskaniu jest równy lub bardziej widoczny niż moduł sprężystości giętkiej. Ustępując jedynie berylowi, molibdenowi i niektórym stopom wysokotemperaturowym, specyficzny moduł sprężystości stopu tytanu jest porównywalny ze stopem aluminium.
7. Moduł skrętu lub ścinania współczesnego, nieskażonego tytanu wynosi 46GPa, a moduł ścinania amalgamatu tytanu wynosi 43 ~ 51GPa. Aby zwiększyć wytrzymałość kompozytów tytanowych, rozszerzenie zawartości otworów będzie niekorzystnie wpływać na efekt zatykania i odporność amalgamatu na pękanie. Wartość udarności Charpy'ego denaturowanego, czystego tytanu przemysłowego wynosi 1554J/m2, a wartość stanu odlewu wynosi około 410J/m2, w zależności od rodzaju i stanu stopu tytanu. Siła efektu kompozytu tytanowego w stanie odpuszczonym wynosi 13 ~ 25,8 J/㎡, a stan dojrzewania jest nieznacznie niższy. Siła wpływu Charpy V-score dla Ti-5AI-2.5Sn w stanie rzuconym wynosi 10J/㎡, a dla Ti-6AI-4V wynosi 20~ 23J/㎡. Im niższa zawartość tlenu w związku tytanu, tym wyższa będzie ta wartość.
8. Wiele związków tytanu ma wysoką wytrzymałość na zerwanie lub, ostatecznie, kombinacje tytanu zapewniają doskonałą ochronę przed powstawaniem pęknięć. Hartowany Ti-6AI-4V to materiał o doskonałej wytrzymałości. W momencie, gdy współczynnik utrwalenia wcięcia Kt=25.4mm, stosunek punktowanej elastyczności do sztywności bez karbu jest bardziej zauważalny niż 1.
9. Kombinacje tytanu mogą w każdym przypadku zachować określone właściwości w wysokich temperaturach. W przeważającej części nowoczesne kombinacje tytanu mogą w każdym razie zachować swoje właściwości w temperaturze 540 stopni, jednak muszą być wykorzystywane przez krótki okres czasu. Zakres temperatur, który można wykorzystać przez dłuższy czas, wynosi 450 ~ 480 stopni. W temperaturach 600 stopni opracowano stopy tytanu do stosowania. Stop tytanu może być stosowany jako materiał rakietowy w temperaturach 540 stopni przez długi czas i 760 stopni przez krótki czas. Pokazano właściwości wysokotemperaturowe kilku kompozytów tytanowych.
10,Nawet w ekstremalnie niskich temperaturach tytan i jego stopy mogą nadal zachować swoje pierwotne właściwości mechaniczne. Wraz ze spadkiem temperatury wytrzymałość tytanu i amalgamatów tytanu stale rośnie, jednak wszechstronność stale maleje. Wiele wzmocnionych kompozytów tytanowych ma dodatkowo odpowiednią plastyczność i wytrzymałość na pękanie w temperaturze - 195,5 stopnia. Ti-5AI-2.5Sn ma niewiarygodnie niską zawartość składników śródmiąższowych i można go używać w temperaturze - 252,7 stopnia. Proporcja sztywności z wcięciem do elastyczności bez karbu przy - 25,7 stopnia wynosi 0,95 ~ 1,15.
Płynny tlen, płynny wodór i płynny fluor to znaczące ładunki rakiet i gadżetów kosmicznych. Kriogeniczne części konstrukcyjne i zbiorniki na gaz kriogeniczny w dużej mierze opierają się na materiałach o właściwościach niskotemperaturowych. Kiedy mikrostruktura jest równoosiowa, a zawartość składników międzywęzłowych (tlen, hel, wodór itd.) jest wyjątkowo mała, wszechstronność kompozytu tytanowego nadal przekracza 5%. Przy -252,7 stopnia większość stopów tytanu ma słabą ciągliwość, a Ti-6AI-4V ma wydłużenie 12%.
