Gatunki stopów tytanu: przegląd czterech głównych typów

Według literatury istnieje ponad 100 gatunków stopów tytanu, ale tylko kilkanaście jest faktycznie stosowanych w przemyśle. Jednak gatunki te są trudne do jednoznacznego zapamiętania, dlatego hutnicy klasyfikują je według mikrostruktury.

Klasyfikacja stopów tytanu
Na podstawie zmian w mikrostrukturze stopy tytanu dzieli się na cztery typy: stopy tytanu typu -, typu bliskiego- -, typu + - i typu -.

Czysty tytan ulega zmianie struktury krystalicznej w temperaturze około 882 stopni. Poniżej tej temperatury tytan ma heksagonalną strukturę-zamkniętą (HCP), zwaną fazą. W wyższych temperaturach przekształca się w strukturę-sześcienną skupioną wokół ciała (BCC), zwaną fazą. Pierwiastki stopowe wpływają na zawartość fazy lub w temperaturze pokojowej. Glin, tlen i azot zazwyczaj stabilizują fazę, podczas gdy pierwiastki takie jak wanad, molibden, chrom i niob mają tendencję do stabilizowania fazy, w wyniku czego powstaje główna seria stopów tytanu. Ogólne zmiany strukturalne możemy również zrozumieć w następujący sposób: → blisko- → + → . Wraz z tymi zmianami strukturalnymi zmieniają się również właściwości, takie jak wytrzymałość, ciągliwość, odporność na ciepło, odkształcalność i reakcja na obróbkę cieplną.

Stopy tytanu

Powszechnie spotykane stopy TA0, TA1, TA2, TA3, TA7, TA9 i TA10 są stosunkowo powszechnymi przemysłowymi stopami czystego tytanu, stosowanymi również w zastosowaniach wymagających szczególnie wysokiej odporności na korozję. Stopy te nie są wybierane ze względu na ich wyjątkowo wysoką wytrzymałość; Ich zaletami są doskonała odporność na korozję, dobra spawalność i stosunkowo dobra skrawalność. Dlatego są powszechnie stosowane w sprzęcie chemicznym, wymiennikach ciepła, systemach rurociągów, sprzęcie petrochemicznym, sprzęcie chloro-alkalicznym i systemach uzdatniania wody. W przypadku sprzętu narażonego na działanie czynników korozyjnych wysoka wytrzymałość na rozciąganie jest mniej korzystna niż odporność na korozję tytanu.

Prawie- stopy tytanu

Stopy Near- składają się głównie z fazy zawierającej niewielką ilość fazy. Gatunki obejmują TA11, TA15, TA13 i TA19. W porównaniu ze zwykłymi stopami materiały te wykazują doskonałą-wytrzymałość temperaturową i odporność na pełzanie. Są one powszechnie stosowane w konstrukcjach lotniczych i komponentach-silników. Na przykład TA15, znany również jako BT20 i TA19, odpowiadający Ti-6242S, oferują lepszą wydajność. Ich właściwości zwiększają wytrzymałość tytanu w temperaturze pokojowej, zachowując jednocześnie jego właściwości przez dłuższy czas w wysokich temperaturach.

+ Stopy tytanu

Najpopularniejsze typy stopów obejmują TC1, TC4, TC6, TC10 i TC11. Skoncentrujemy się na TC4, ponieważ jest to najdokładniej badany,-najdłużej używany, najskuteczniejszy-i najpowszechniej stosowany stop. Wzór chemiczny TC4 to Ti-6Al-4V i jest on znany na całym świecie jako tytan klasy 5. Jego skład zawiera około 6% aluminium i 4% wanadu.

+ stopy tytanu mogą być trudniejsze w spawaniu i obróbce. Ostateczna wydajność zależy w dużej mierze od procesu obróbki, obróbki cieplnej i stanu materiału.. + Stopy tytanu mogą być trudniejsze do spawania i obróbki.

Stopy tytanu

stopy tytanu zawierają większą ilość -pierwiastków stabilizujących. Na przykład TB2, Beta C i inne stopy metastabilne. Godną uwagi cechą tych materiałów jest ich odkształcalność. W stanie{{5}obrobionym roztworem niektóre stopy są stosunkowo łatwe do formowania na zimno-. Ich wytrzymałość można znacznie poprawić po starzeniu. W przypadku niektórych gatunków wytrzymałość na rozciąganie może sięgać około 1300–1400 MPa, w zależności od składu, technologii przetwarzania i obróbki cieplnej. To sprawia, że ​​stopy tytanu są atrakcyjne w takich dziedzinach, jak sprężyny, elementy złączne, komponenty lotnicze oraz sprzęt naftowy i gazowy. stopy są na ogół droższe, a ich właściwości są bardzo wrażliwe na technologię przetwarzania i obróbkę cieplną. Nie są to po prostu „wzmocnione” wersje TC4.

Wybór odpowiedniego stopu tytanu dla Twojej branży
Przy wyborze odpowiedniego stopu tytanu czynniki takie jak dobra odporność na korozję mogą sprawić, że stopy będą bardziej odpowiednie. Do zastosowań wysokotemperaturowych-stopy + (takie jak TC4) zapewniają dobrą łączną wytrzymałość i udarność, co czyni je najczęściej używanymi stopami tytanu. stopy są szczególnie ważne ze względu na wysoką wytrzymałość, odkształcalność na zimno lub specyficzne właściwości obróbki cieplnej.

Środki ostrożności podczas stosowania stopów tytanu Xuze:

Środowisko do użytku

Wymagana siła

Metody przetwarzania i formowania

Spawanie i obróbka cieplna

Budżet kosztów

Wniosek

Opanujesz wówczas „pierwsze zasady” doboru stopu tytanu: Aby uzyskać odporność na korozję i dobrą spawalność, wybierz ; aby uzyskać odporność na wysoką temperaturę, wybierz opcję blisko- ; aby uzyskać kompleksową wydajność, wybierz + (TC4 jako kopia zapasowa); do formowania na zimno i wyjątkowo-wysokiej wytrzymałości, wybierz