Progresīvākajos laukos, piemēram, kosmosā, medicīniskajos implantos un augstākās klases ķīmiskajās vielās, titāna materiāli ir kļuvuši par neaizvietojamu izvēli, ņemot vērā to izcilo stiprības un svara attiecību un izturību pret koroziju . Titāna saimes, rūpnieciski titāna TA1 (GR1) un titāna sakausējuma TC4, TC4, rūpnieciski tīru titāna TA1 (gr1) un titāna sakausējuma TC4, TC4, titāna tc4. (Ti -6 al -4 v, gr5) Izstāde pārsteidzoši atšķirīgas izrādes ķīmiskās sastāva, fizikālo īpašību un praktisko lietojumprogrammu izteiksmē .
From the compositional differences under ASTM standards (TA1 (Gr1) with a purity of up to 99.5% versus TC4 (Gr5) with 6% aluminum and 4% vanadium alloying), to the significant disparity in mechanical properties (TC4 (Gr5) with a tensile strength exceeding 900 MPa, three times that of TA1 (Gr1)), and the division of application scenāriji (TA1 (GR1), kas dominē ķīmiskajos cauruļvados, kamēr TC4 (GR5), kas pārvalda saknes gaisa kuģu motoros) - šī "veiktspējas demonstrēšana" titāna materiālu jomā atspoguļo dziļu saskaņošanu starp materiālo zinātnes un inženiertehnisko prasību.
Šis raksts, pamatojoties uz tādiem standartiem kā ASTM B265/F1472, sistemātiski analizē būtiskās atšķirības starp šiem diviem galvenajiem titāna materiāliem no mikrostruktūras līdz makro lietojumprogrammai, palīdzot jums precīzi saskaņot materiāla izvēli ar projekta prasībām .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
1.
|
Elements |
Ta1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Ti |
Lielāks vai vienāds ar 99,5% |
Līdzsvars |
|
Al |
- |
5.5-6.75% |
|
V |
- |
3.5-4.5% |
|
Fe (max) |
0.20% |
0.40% |
|
O (maks.) |
0.18% |
0.20% |
|
C (maks.) |
0.08% |
0.08% |
|
N (maks.) |
0.03% |
0.05% |
|
H (maks.) |
0.015% |
0.015% |
TA1 (GR1) (rūpnieciskais titāns)
Galvenie komponenti: titāna (Ti) saturs, kas lielāks vai vienāds ar 99 . 5%, ar mikroelektrostacijām (piemēram, dzelzi, oglekli, skābekli, slāpekli utt. .).
Nav citu leģējošu elementu, tuvu tīra titānam .
Tc4 (gr5) (ti -6 al -4 v)
Galvenie komponenti: titāns (TI) kā pamatne ar 6% alumīnija (AL) un 4% vanādija (V) pievienots .
Tas ir + divfāžu titāna sakausējums ar uzlabotu veiktspēju, sakausējot .
2.
|
Īpašums |
Ta1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Blīvums (g/cm³) |
4.51 |
4.43 |
|
Kušanas punkts (grāds) |
Pret1668 |
Pret1600-1650 |
|
Siltumvadītspēja (ar m · k) |
17 |
6.7 |
|
Elektriskā pretestība (μω · m) |
0.42 |
1.7 (sakarā ar leģējošiem elementiem) |
|
Termiskās izplešanās koeficients (10⁻⁶/ grāds) |
8.6 |
8.9 |
Atšķirība: TC4 (GR5) ir zemāka siltumvadītspēja un augstāka elektriskā pretestība sakarošanas dēļ, kas piemērota augstas temperatūras strukturālajām sastāvdaļām, bet ar sliktāku siltuma izkliedei .
3.
|
Īpašums |
Ta1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Stiepes izturība (MPA) |
240-550 |
895-930 (min) |
|
Ražas stiprums (MPA) |
170-485 |
825 (min) _ |
|
Pagarinājums (%) |
24(min) _ |
10(min) _ |
|
Cietība (HV) |
Zemāks (apmēram 120 HV) |
Augstāks (apmēram 330 HV) |
|
Elastības modulis (GPA) |
102 |
110-114 |
Atšķirība: TC4 (GR5) ir stiprība 2-3, kas ir TA1 (GR1), bet ar zemāku plastiskumu (zemāks pagarinājums) .
TC4 (GR5) ir labāka noguruma stiprība un šļūdes pretestība (piemērota dinamiskām slodzēm) .
4. Korozijas pretestība
Parastie punkti: abi iziet ASTM B 861/B 862 Korozijas testus un labi veiciet jūras ūdens un hlorīda vidē .
Atšķirības:
TA1 (GR1): nedaudz labāk, samazinot skābes (piemēram, sālsskābi) nekā TC4 (Gr5) (jo nav Al/V segregācijas riska) .
TC4 (GR5): var veidot aizsargājošu plēvi AL elementa dēļ augstas temperatūras oksidācijas vidē, bet tai ir nedaudz augstāka stresa korozijas jutība .
5.
|
Apstrādāt |
Ta1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Aukstā darbība |
Lielisks (ASTM B381 ļauj dziļi zīmēt) |
Nepieciešama atlaidināšana (citādi pakļauta plaisāšanai) |
|
Karsts darbs |
Nav nepieciešams |
Nepieciešama virs fāzes pārejas temperatūras (~ 955 grādi) |
|
Metināmība |
Lielisks (TIG/lāzera metināšana, ASTM B 862) |
Labi (nepieciešama aizsargājoša gāze, lai novērstu oksidāciju) |
|
Mašīnīgums |
TEndence, lai pieturētos pie asmens |
Sliktāk (nepieciešami īpaši instrumenti) |
6.
|
Laukums |
Ta1(GR1) |
TC4 (GR5) |
|
Avi kosmosa |
Nesaistošas sastāvdaļas (piemēram, caurules) |
Motora asmeņi, nosēšanās rīki (AMS 4928/4930) |
|
Ķīmiskā rūpniecība |
Siltummaiņi, reaktori (ASTM SB338) |
Augsta spiediena vārsti, sūkņa ķermeņi |
|
Medicīnisks |
Kaulu plāksnes, skrūves (ASTM F67) |
Mākslīgās locītavas, zobu implanti (ASTM F136) |
|
Jūras |
Jūras ūdens caurules (ASTM SB338) |
Zemūdenes spiediena korpusi (mil-dtl -46077) |
|
Civils |
Būvniecības dekorēšana, golfa kluba vadītāji |
Sacīkšu savienojošie stieņi, augstākās klases velosipēdu rāmji |
7. izmaksas
TA1 (GR1): zemāka cena (tāpēc, ka nav dārgu leģējošu elementu) .
TC4 (GR5): augstākas izmaksas (satur alumīniju un vanādiju, un tai ir sarežģīta apstrādes procedūra) .
Divi papildina viens otru, aptverot prasības no pamatnozarēm līdz vismodernākajām tehnoloģijām visos scenārijos .
