Klassifizierung, Eigenschaften und Anwendungen von Titanlegierungen:

Titan ist eine neue Art von Bai-Metall. Die Leistung von Titan hängt mit dem Gehalt an Verunreinigungen wie Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zusammen. Das reinste Titaniodid enthält nicht mehr als 0,1% Dao, aber seine Festigkeit und Plastizität sind gering. hoch. Die Leistung von 99,5% industriellem reinem Titan beträgt: Dichte ρ = 4,5 g / Kubikzentimeter, Schmelzpunkt 1725 ℃, Wärmeleitfähigkeit λ = 15,24 W / (mK), Zugfestigkeit σb = 539 MPa, Dehnung δ = 25%, Querschnittsschrumpfung ψ = 25%, Elastizitätsmodul E = 1,078 × 105 MPa, Härte HB195.

1. Hohe Festigkeit
Die Dichte der Titanlegierung beträgt im Allgemeinen etwa 4,51 g / cm³, was nur 60% Stahl entspricht. Die Dichte von reinem Titan liegt nahe an der von gewöhnlichem Stahl. Einige hochfeste Titanlegierungen übertreffen die Festigkeit vieler legierter Baustähle. Daher ist die spezifische Festigkeit (Festigkeit / Dichte) der Titanlegierung viel größer als die anderer Metallstrukturmaterialien. Siehe Tabelle 7-1, in der Teile mit hoher Einheitsfestigkeit, guter Steifigkeit und geringem Gewicht hergestellt werden können. Die Triebwerkskomponenten, das Skelett, die Haut, die Befestigungselemente und das Fahrwerk des Flugzeugs verwenden alle Titanlegierungen.

2. Hohe thermische Intensität
Die Betriebstemperatur ist mehrere hundert Grad höher als die einer Aluminiumlegierung. Es kann immer noch die erforderliche Festigkeit bei mittlerer Temperatur beibehalten. Es kann lange bei einer Temperatur von 450 of 500 ℃ arbeiten. Diese beiden Arten von Titanlegierungen sind immer noch sehr hoch im Bereich von 150 ～ still 500 ℃. Spezifische Festigkeit, während die spezifische Festigkeit der Aluminiumlegierung bei 150 ° C signifikant abnimmt. Die Arbeitstemperatur der Titanlegierung kann 500 ° C erreichen, während die der Aluminiumlegierung unter 200 ° C liegt.

3. Gute Korrosionsbeständigkeit
Titanlegierung arbeitet in feuchter Atmosphäre und Meerwassermedium, ihre Korrosionsbeständigkeit ist weitaus besser als bei Edelstahl; Es ist besonders beständig gegen Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungskorrosion. Es ist beständig gegen Alkali, Chlorid, organische Chlorstoffe, Salpetersäure und Schwefelsäure. Es hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Titan hat jedoch eine schlechte Korrosionsbeständigkeit gegenüber Medien mit reduzierenden Sauerstoff- und Chromsalzen.

4. Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen
Titanlegierungen können ihre mechanischen Eigenschaften bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen beibehalten. Titanlegierungen mit guter Leistung bei niedrigen Temperaturen und extrem niedrigen Zwischenelementen wie TA7 können einen gewissen Grad an Plastizität bei -253 ° C beibehalten. Daher ist die Titanlegierung auch ein wichtiges Niedertemperatur-Strukturmaterial.

5. Hohe chemische Aktivität
Titan hat eine hohe chemische Aktivität und erzeugt starke chemische Reaktionen mit O, N, H, CO, CO2, Wasserdampf, Ammoniak usw. in der Atmosphäre. Wenn der Kohlenstoffgehalt größer als 0,2% ist, bildet sich in der Titanlegierung hartes TiC; Wenn die Temperatur höher ist, bildet es auch eine TiN-Hartoberflächenschicht, wenn es mit N wechselwirkt. Wenn die Temperatur über 600 ° C liegt, absorbiert Titan Sauerstoff, um eine gehärtete Schicht mit hoher Härte zu bilden. Eine Erhöhung des Wasserstoffgehalts bildet auch eine Versprödungsschicht. Die Tiefe der durch Absorption von Gas erzeugten harten und spröden Oberflächenschicht kann 0,1 bis 0,15 mm erreichen, und der Härtungsgrad beträgt 20 bis 30%. Titan hat auch eine hohe chemische Affinität und ist leicht an der Reibfläche zu haften.

6. Geringe Wärmeleitfähigkeit
Die Wärmeleitfähigkeit von Titan λ = 15,24 W / (m.K) beträgt etwa 1/4 Nickel, 1/5 Eisen und 1/14 Aluminium. Die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Titanlegierungen ist etwa 50% niedriger als die von Titan. Der Elastizitätsmodul der Titanlegierung beträgt etwa die Hälfte des Elastizitätsmoduls von Stahl, hat also eine geringe Steifigkeit und ist leicht zu verformen. Es ist nicht geeignet, schlanke Stangen und dünnwandige Teile herzustellen. Die Rückfederung der bearbeiteten Oberfläche während des Schneidens ist sehr groß, etwa 2 ～ 3 aus rostfreiem Stahl. Zeiten, die zu starker Reibung, Adhäsion und Klebstoffverschleiß an der Flanke des Werkzeugs führen.

Vergleichstabelle der in verschiedenen Ländern häufig verwendeten Titan- und Titanlegierungsqualitäten

Häufig verwendete Titan- und Titanlegierungsqualitäten und chemische Zusammensetzung (GB / T 3620.1-2007)