Titanyum ve titanyum alaşımlarının özellikleri ve uygulamaları
Titanyum ve titanyum alaşımlarının özellikleri ve uygulamaları
Saf titanyum düşük mukavemete ve yüksek erime noktasına sahiptir, ancak yüksek özgül mukavemete, iyi plastisiteye ve düşük sıcaklıkta tokluğa, iyi korozyon direncine sahiptir ve işlenmesi ve şekillendirilmesi kolaydır. Saf titanyum, atmosferde ve deniz suyunda mükemmel korozyon direncine sahiptir ve sülfürik asit, hidroklorik asit, nitrik asit ve diğer ortamlarda stabildir. Titanyumun saflığı azaldıkça mukavemeti artar ve plastisite büyük ölçüde azalır.
Son derece yüksek kimyasal aktiviteye sahiptir ve Cl, O, S, C, N vb. ile (yüksek sıcaklıklarda) güçlü reaksiyona girer. Sıvı haldeyken ThO2 dışındaki hemen hemen tüm potalarla reaksiyona girer. Sadece vakumlu elektrik ark ocağında eritilebilir.
İyi kaynaklanabilirlik; iyi damgalama performansı; ancak aşınma direnci zayıf; düşük elastik modül (120GPa), yaklaşık %54 demir; düşük ısı iletkenliği ve doğrusal genleşme katsayısı. Isı iletkenliği demirinkinden birkaç kat daha düşüktür ve kullanım sırasında sıcaklık değişimlerine ve termal strese karşı hassastır.
Saf titanyuma alaşım elementlerinin eklenmesi, yüksek mukavemete, ısı direncine ve korozyon direncine sahip bir titanyum alaşımı oluşturmak için özelliklerini iyileştirir ve güçlendirir. Manyetik olmayan özelliklere sahiptir, ses dalgalarını ve titreşimleri düşük sönümleme özelliğine sahiptir, iyi biyouyumluluğa sahiptir ve karbonla uyumludur. Kompozit malzemeler iyi bir uyumluluğa sahiptir ve süper iletkenlik özellikleri, şekil hafızası ve hidrojen emme özellikleri gibi mükemmel özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, zor sıcak işleme, zayıf soğuk çalışma performansı, zayıf kesme işlenebilirliği ve zayıf aşınma direnci gibi bazı eksiklikleri de vardır.
Titanyum alaşımı sınıflandırması: -Titanyum alaşımı iyi bir yüksek sıcaklık performansına sahiptir (<500℃), good structural stability, and good weldability. It is the main component of heat-resistant titanium alloy, but it cannot be strengthened by heat treatment, has low strength at room temperature, and low plasticity;
titanyum alaşımı: oda sıcaklığında yüksek mukavemet, ısıl işlemle güçlendirilebilir, ancak yapı yeterince kararlı değildir; kaynak performansı zayıf;
β-titanium alloy and near-β titanium alloy: have good plastic processing properties (quick cooling to obtain β structure), high mechanical properties (strength can be improved through aging), and have the greatest potential for the development of high-strength (tensile strength >1400-1500MPa) titanyum alaşımları. alaşım, ancak yapısal stabilite zayıf ve çalışma sıcaklığı 200 dereceden düşük
Şu anda yalnızca karbon fiber takviyeli plastikler titanyum alaşımlarından daha yüksek özgül dayanıma sahiptir ve titanyum alaşımları en yüksek özgül dayanıma sahip metal malzemelerdir. Bu nedenle "uzay metali" olarak da adlandırılması, titanyum alaşımının havacılık endüstrisinde yaygın olarak kullanılmasının temel nedenidir. Örneğin uçak motorlarında, kompresör diskleri, kompresör kanatları, motor kapakları, yanma odası muhafazaları ve jet boruları olarak titanyum alaşımları yaygın olarak kullanılmaktadır.
Titanyum ve titanyum alaşımlarının uygulama alanları
Havacılık: jet motoru bileşenleri, gövde bileşenleri, roketler, uydular, füzeler ve diğer bileşenler
Kompresör ve fan kanatları, diskler, muhafazalar, kılavuz kanatları, miller, iniş takımları, flaplar, spoiler, motorlar
Nacelle, bölmeler, kanat direkleri, yakıt depoları, güçlendiriciler
Kimya, petrokimya ve genel endüstri: klor-alkali, soda külü, plastik, petrokimya, metalurji, tuz yapımı ve diğer endüstriler için elektrolizörler, reaktörler, buharlı pişiriciler
Damıtma kolonları, yoğunlaştırıcılar, ayırıcılar, ısı eşanjörleri, borular, elektrotlar vb.
Gemi: Denizaltı basınçlı gövdesi, pervanesi, su jeti pervanesi, deniz suyu ısı değişim sistemi, gemi pompası (valfler ve borular)
Deniz mühendisliği: deniz suyunun tuzdan arındırılması için boru hatları, pompalar, vanalar, açık denizde petrol sondajı için boru bağlantı parçaları vb.
Biyotıp: yapay eklemler, yapay diş implantları ve ortodonti, kalp pilleri, kardiyovasküler stentler, cerrahi aletler vb.
Spor malzemeleri: golf kafaları, tenis raketleri, badminton raketleri, bilardo sopaları, yürüyüş sopaları, kayak direkleri, buz patenleri vb.
Günlük ihtiyaçlar: gözlük çerçeveleri, saatler, koltuk değnekleri, oltalar, mutfak eşyaları, dijital ürün kutuları, el sanatları, dekorasyonlar vb.
İnşaat: Binaların çatıları, dış duvarları, süslemeleri, tabelaları, korkulukları, boruları vb.
Otomobil: Otomobil egzoz ve susturucu sistemleri, yük taşıyan yaylar, biyel kolları ve cıvatalar vb.
