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Anzahl Durchsuchen:0 Autor:Site Editor veröffentlichen Zeit: 2023-08-15 Herkunft:Powered
Eine Titanlegierung ist eine Legierung auf Titanbasis mit Zusatz weiterer Elemente.Titan ist ein wichtiges Strukturmetall, das in den 1950er Jahren entwickelt wurde.Titanlegierungen zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und hohe Hitzebeständigkeit aus .Titan hat zwei Arten homogener und heterogener Kristalle: α-Titan mit dichter hexagonaler Struktur unter 882℃ und β-Titan mit kubisch-raumzentrierter Struktur über 882℃. 1 oberhalb von 882 °C handelt es sich um raumzentriertes kubisches β-Titan 1. Entsprechend den unterschiedlichen Eigenschaften dieser beiden Strukturen und durch Zugabe geeigneter Legierungselemente können unterschiedliche Organisationen von Titanlegierungen erhalten werden Im Folgenden finden Sie eine Liste von Titanlegierungen mit unterschiedlichen Organisationen.
Titanlegierung funktioniert in feuchten Atmosphären- und Meerwassermedien, ihre Korrosionsbeständigkeit ist weitaus besser als die von Edelstahl;Die Beständigkeit gegen Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungskorrosion ist besonders stark.ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber Alkalien, Chloriden, chlororganischen Substanzen, Salpetersäure, Schwefelsäure usw. .Darüber hinaus kann eine Titanlegierung bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen ihre mechanischen Eigenschaften beibehalten .
Titanlegierungen werden hauptsächlich zur Herstellung von Kompressorkomponenten für Flugzeugtriebwerke und in geringerem Maße für Strukturkomponenten für Raketen, Flugkörper und Hochgeschwindigkeitsflugzeuge verwendet. .Daher sind Titanlegierungen ideale Strukturmaterialien für die Luft- und Raumfahrttechnik .Viele Länder auf der Welt haben die Bedeutung von Titanlegierungsmaterialien erkannt, sukzessive Forschung und Entwicklung daran betrieben und diese in der Praxis angewendet. Der erste praktische Einsatz einer Titanlegierung erfolgte 1959. Die erste praktische Titanlegierung war die 1954 von den Vereinigten Staaten entwickelte Ti-6Al-4V-Legierung. Die erste praktische Titanlegierung war die 1954 in den USA entwickelte Ti-6Al-4V-Legierung. Viele andere Titanlegierungen können als Modifikationen der Ti-6Al-4V-Legierung angesehen werden. In den 1950er und 1960er Jahren stand die Entwicklung hochtemperaturfester Titanlegierungen für Flugzeugtriebwerke und struktureller Titanlegierungen für Flugzeugzellen im Mittelpunkt. In den 1970er Jahren wurden eine Reihe korrosionsbeständiger Titanlegierungen entwickelt und seit den 1980er Jahren wurden korrosionsbeständige Titanlegierungen und hochfeste Titanlegierungen weiterentwickelt. Seit den 1980er Jahren wurden korrosionsbeständige Titanlegierungen und hochfeste Titanlegierungen weiterentwickelt.
• Titanlegierungen vom Alpha-Typ: einschließlich industriell reinem Titan und Legierungen, die nur Alpha-stabilisierende Elemente enthalten. .
• Nahezu Alpha-Titanlegierungen: Legierungen mit einem Gehalt an betastabilisierenden Elementen von weniger als C1. .
• Martensitische α+β-Titanlegierungen: Legierungen mit β-stabilisierenden Elementen im Bereich von C1 bis Ck, sogenannte α+β-Titanlegierungen. Legierungen aus martensitischen Titanlegierungen vom Typ α+β.
• Nahezu substabile Titanlegierungen vom β-Typ: Legierungen mit β-stabilisierenden Elementen von Ck bis C3, sogenannte Titanlegierungen vom Near-β-Typ. Legierungen aus Titanlegierungen nahe dem β-Typ.
• Unterstabilisierte Titanlegierungen vom β-Typ: Legierungen mit β-stabilisierenden Elementen im Bereich von C3 bis Cβ, sogenannte β-Titanlegierungen. Titanlegierung vom β-Typ.
• Stabilisierte Titanlegierungen vom β-Typ: Legierungen mit β-stabilisierenden Elementen im Überschuss an Cβ, sogenannte Voll-β-Titanlegierungen. .
Darüber hinaus können Titanlegierungen in hitzebeständige Legierungen, hochfeste Legierungen, korrosionsbeständige Legierungen, Niedertemperaturlegierungen und Legierungen mit besonderen Funktionen (z. B. Titan-Eisen-Wasserstoffspeichermaterialien und Titan-Nickel-Speicherlegierungen) unterteilt werden. usw., entsprechend ihrer Anwendungen. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele für Titanlegierungen, die für spezielle Funktionen verwendet werden können.
In China sind die gängigen Titanlegierungssorten TA, TB, TC usw., die unterschiedliche Arten von Titanlegierungen und Organisationsstrukturen repräsentieren. .Beispielsweise werden die Titanlegierungen der TA-Serie, wie TA1 und TA2, aufgrund ihrer guten Verarbeitungs- und Formeigenschaften sowie Schweißbarkeit zur Herstellung verschiedener Plattenteile und Hydraulikrohre für die Luft- und Raumfahrt sowie von Fahrradprodukten für den zivilen Gebrauch verwendet. Titanlegierungen der TB-Serie wie TB2 und TB5 verfügen über hervorragende Kaltwalz- und Kaltumformeigenschaften, können bei Raumtemperatur für mäßig komplexe Blechteile geformt werden, können auch über 700 °C superplastifiziert werden und können zum Kaltstauchen von Nieten und Bolzen verwendet werden. Titanlegierungen der TC-Serie, wie TC1 und TC4, zeichnen sich durch eine hervorragende Gesamtleistung und eine gute Warmumformung aus und werden häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. Titanlegierungen der TC-Serie
TA: Steht für eine Titanlegierung vom Typ α.Hierbei handelt es sich um eine einphasige Legierung, die aus einer festen α-Phasenlösung besteht, die α-phasig ist und sowohl bei normalen Temperaturen als auch bei höheren Temperaturen für praktische Anwendungen eine stabile Organisation aufweist. Die Organisation ist stabil.Bei einer Temperatur von 500℃~600℃ behält es seine Festigkeit und Kriechfestigkeit bei, kann aber nicht durch Wärmebehandlung verstärkt werden und seine Raumtemperaturfestigkeit ist nicht hoch. Die Festigkeit bei Raumtemperatur ist nicht hoch.
TB: Steht für Titanlegierung vom Beta-Typ.Hierbei handelt es sich um eine einphasige Legierung aus einer festen β-Phasenlösung, die ohne Wärmebehandlung eine hohe Festigkeit aufweist und nach dem Abschrecken und Altern weiter verfestigt wird. Nach dem Abschrecken und Altern wird die Legierung weiter verfestigt.Allerdings weist es eine geringe thermische Stabilität auf und sollte nicht bei hohen Temperaturen verwendet werden. Allerdings ist die thermische Stabilität schlecht und es ist nicht für den Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet.
TC: steht für eine Legierung vom Typ α+β.Dies ist eine Zweiphasenlegierung mit guter Gesamtleistung, guter Organisationsstabilität, guter Zähigkeit, Plastizität und Hochtemperaturverformungseigenschaften, kann besser unter Heißdruck verarbeitet werden, kann abgeschreckt werden und altert, um die Legierung zu verstärken Die Festigkeit der Legierung ist nach der Wärmebehandlung etwa 1,5-mal höher als beim Glühen.Die Festigkeit nach der Wärmebehandlung ist etwa 50 % bis 100 % höher als im geglühten Zustand;Hochtemperaturfestigkeit, kann lange Zeit bei einer Temperatur von 400 ℃ bis 500 ℃ arbeiten und seine thermische Stabilität ist nach α-Titanlegierung an zweiter Stelle. Seine thermische Stabilität ist schlechter als die einer α-Titanlegierung.
TA: Titanlegierungen der TA-Serie, wie TA1 und TA2, werden aufgrund ihrer guten Verarbeitungs- und Formeigenschaften sowie Schweißbarkeit zur Herstellung einer Vielzahl von Blechteilen und Hydraulikschläuchen für die Luft- und Raumfahrt sowie für Fahrradprodukte für den zivilen Einsatz verwendet. TA15-Legierungen werden in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig verwendet, hauptsächlich bei der Herstellung von geschweißten Strukturteilen, tragenden Strukturteilen und großen Integralteilen für Flugzeuge, Raketen, Trägerraketen und Satelliten. Die Legierung TA15 wird häufig in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet.
TB: Titanlegierungen der TB-Serie wie TB2 und TB5 verfügen über hervorragende Kaltwalz- und Kaltumformeigenschaften und können bei Raumtemperatur zu mäßig komplexen Blechteilen geformt sowie bei Temperaturen über 700 °C superplastifiziert werden und verwendet werden für Kaltstauchnieten und Bolzen. Die TB6-Legierung wird hauptsächlich bei der Herstellung von Flugzeugrümpfen, Flügeln und Fahrwerksstrukturen aus geschmiedeten Teilen verwendet. Die TB6-Legierung wird hauptsächlich bei der Herstellung von Schmiedeteilen in Flugzeugrümpfen sowie Flügel- und Fahrwerksstrukturen verwendet.
TC: Titanlegierungen der TC-Serie, wie TC1 und TC4, zeichnen sich durch eine hervorragende Gesamtleistung und eine gute Warmumformung aus und finden breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie. .Zum Beispiel Gasturbinenschaufeln in der Elektrizitätsindustrie, Schiffspropeller im Schiffbau, Offshore-Ölbohrplattformen in der Schiffstechnik, verschiedene korrosionsbeständige Pumpen in der chemischen Industrie, künstliche Implantate in der Medizin, verschiedene kugelsichere Panzerungen und Golf Köpfe in Sportgeräten. Die Produkte werden in folgenden Branchen eingesetzt.
Hohe Festigkeit: Die Dichte von Titanlegierungen liegt im Allgemeinen bei etwa 4,5 g/cm³, was nur 60 % der Dichte von Stahl entspricht, aber die Festigkeit einiger hochfester Titanlegierungen übertrifft die vieler legierter Baustähle.
Hohe thermische Festigkeit: Titanlegierungen können auch bei moderaten Temperaturen die erforderliche Festigkeit beibehalten und können für Langzeitarbeiten bei Temperaturen zwischen 450 und 500 °C verwendet werden.
Gute Korrosionsbeständigkeit: Titanlegierung in der feuchten Atmosphäre und Meerwassermedien funktionieren, ihre Korrosionsbeständigkeit ist weitaus besser als die von Edelstahl;Lochfraß, Säurekorrosion, Spannungskorrosionsbeständigkeit ist besonders stark;Alkali, Chlorid, organische Chlorsubstanzen, Salpetersäure, Schwefelsäure usw. weisen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf .
Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen: Titanlegierungen können ihre mechanischen Eigenschaften auch bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen beibehalten. .
Hohe chemische Aktivität: Titan ist chemisch aktiv und reagiert stark mit O, N, H, CO, CO2, Wasserdampf, Ammoniak usw. in der Atmosphäre. .
Kleine Wärmeleitfähigkeit, kleiner Elastizitätsmodul: Die Wärmeleitfähigkeit von Titan beträgt λ = 15,24 W / (mK). Titanlegierungsprodukte bestehen zu etwa 1/4 aus Nickel, Eisen zu 1/5, Aluminium zu 1/14 und einer Vielzahl von Titanlegierungen als der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient von Titan das Titan verringerte sich um etwa 50 %. .
Kleine Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit einer Titanlegierung ist sehr gering, nur 1/7 von Stahl und 1/16 von Aluminium. 1 2 .Dadurch ist die Schneidtemperatur während der Bearbeitung sehr hoch und die beim Schneiden entstehende Wärme kann nur schwer über das Werkstück abgeleitet werden .
Chemische Aktivität: Die chemische Aktivität von Titan ist groß und es kann bei hohen Temperaturen leicht mit Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff interagieren, so dass seine Festigkeit zunimmt, die Plastizität abnimmt und die Bildung einer sauerstoffreichen Schicht beim Erhitzen und Schmieden die Bearbeitung erschwert. Die Bildung einer sauerstoffreichen Schicht beim Erhitzen und Schmieden erschwert die Bearbeitung.
Kleiner Verformungskoeffizient: Dies ist ein wesentliches Merkmal beim Schneiden von Titanlegierungen. Der Verformungskoeffizient liegt unter oder nahe bei 1. Die Späne an der Vorderseite der Gleitreibungsstrecke nehmen stark zu, was den Werkzeugverschleiß beschleunigt. Der Gleitreibungsweg auf der Spanvorderfläche nimmt stark zu, wodurch der Werkzeugverschleiß beschleunigt wird.
Werkzeuge unterliegen dem Verschleiß: Aufgrund der starken chemischen Affinität der Titanlegierung zum Werkzeugmaterial sind Werkzeuge bei hohen Schnitttemperaturen und hohen Schnittkräften pro Flächeneinheit anfällig für gebundenen Verschleiß. .
Niedriger Elastizitätsmodul: Der Elastizitätsmodul der Titanlegierung ist klein, wodurch die bearbeitete Oberfläche anfällig für Rückpralle ist. Insbesondere bei dünnwandigen Teilen ist der Rückprall bei der Bearbeitung schwerwiegender und kann leicht zu starker Reibung zwischen der hinteren Schneidfläche und der bearbeiteten Oberfläche führen, wodurch Verschleiß entsteht Werkzeug und Absplitterungen. Das Werkzeug ist abgenutzt und splittert.
Luft- und Raumfahrt: Titanlegierungen finden in der Luft- und Raumfahrt ein breites Anwendungsspektrum, darunter Flugzeugtriebwerkskomponenten, Raketen, Flugkörper und Strukturteile für Hochgeschwindigkeitsflugzeuge.
Automobilindustrie: Titanlegierungen finden auch in der Automobilindustrie zahlreiche Anwendungen, beispielsweise in Hochleistungsautos, Rennwagen und Elektrofahrzeugen.
Nuklearindustrie: Titanlegierungen werden auch in der Nuklearindustrie eingesetzt, beispielsweise in Kernreaktoren.
Chemie und Petrochemie: Titanlegierungen werden in der chemischen und petrochemischen Industrie vor allem aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit eingesetzt, beispielsweise in Meerwasserrohrsystemen, bei der Offshore-Erdöl- und -Erdgasentwicklung, beim Bau von Seehäfen und bei Küstenkraftwerken.
Medizinbranche: Titanlegierungen werden in der Medizinindustrie vor allem in den Bereichen Zahnmedizin und medizinische Prothetik eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung von künstlichen Gelenken und Zahnimplantaten.
Sport und Freizeit: Titanlegierungen werden auch in der Sport- und Freizeitindustrie eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung hochwertiger Sportgeräte und Outdoor-Ausrüstung.
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