Titanyum alaşımlarının gelişim süreci
Titanyumun mükemmel özellikleri, titanyum alaşımları insanoğlunun bunlara acilen ihtiyaç duymasına neden olmuştur. Ancak üretim maliyetinin yüksek olması uygulamayı sınırlamaktadır.
Titanyum alaşımlı parçaların bu kadar baskın özelliklere sahip olmasına rağmen, titanyum ve alaşımın her şey dahil kullanımına kadar hala kat edilmesi gereken çok mesafe var. Sebepler arasında aşırı maliyet, talihsiz şekillendirilebilirlik ve talihsiz kaynak uygulaması yer alıyor. İster metalin rafine edilmesi, ister sonuçta elde edilen işlem olsun, titanyum amalgamlarının maliyeti farklı metallere göre çok daha yüksektir.
Titanyum alaşımının net şekil yeniliğine yakın gelişmesi ve son zamanlarda elektron şaft kaynağı, plazma bükme kaynağı ve lazer kaynağı gibi mevcut kaynak ilerlemeleriyle birlikte, titanyum amalgamlarının çerçeveleme ve kaynak sorunları şu anda bu malzemelerin kullanımını sınırlayan temel değişkenler değildir. Titanyum alaşımı. Son zamanlarda, Nations olağanüstü başarısızlık maliyetleri ve üstün performanslı titanyum amalgamları geliştiriyor ve Titanyum alaşımlarını muazzam pazar potansiyeli ile sıradan vatandaşların modern alanına getirmeye çalışıyor. Yurt içinde ve yurt dışında Titanyum alaşımlı malzemelerin araştırılmasındaki yeni ilerlemeler öncelikle ilgili bakış açılarına yansıyor.
Yüksek sıcaklık titanyum alaşımı
Son yıllarda yabancı ülkeler, yüksek sıcaklık titanyum alaşımlarının geliştirme yönü olarak titanyum alaşımları geliştirmek için hızlı katılaşma/toz metalurji teknolojisi, fiber veya parçacık takviyeli kompozit malzemeleri benimsemiştir, böylece titanyum alaşımlarının kullanım sıcaklığı 650 ° C'nin üzerine çıkarılabilir. derece . American McDonnell Douglas Company, hızlı katılaştırma/toz metalurjisi teknolojisini kullanarak yüksek saflıkta, yüksek yoğunluklu bir titanyum alaşımını başarıyla geliştirdi. 760 derecelik mukavemeti, şu anda oda sıcaklığında kullanılan titanyum alaşımlarının mukavemetine eşdeğerdir.
Titanyum alüminyum bileşiği bazlı titanyum alaşımı
Genel titanyum alaşımlarıyla karşılaştırıldığında, sodyum Ti3Al (2) ve TiAl ( ) intermetalik bileşiklere dayanan titanyum-alüminyum bileşiklerinin en büyük avantajları, iyi yüksek sıcaklık özellikleri (maksimum çalışma sıcaklıkları sırasıyla 816 ve 982 derecedir), güçlü oksidasyon direncidir, ve İyi sürünme özellikleri ve hafiflik (yoğunluk nikel bazlı süper alaşımların yalnızca 1/2'sidir), bu avantajlar onu gelecekteki uçak motorları ve uçak yapısal parçaları için en rekabetçi malzeme haline getirmektedir.
Yüksek mukavemet ve yüksek tokluk beta titanyum alaşımı
-tipi titanyum alaşımı ilk olarak American Crucible Company tarafından orta-1950'larda B120VCA alaşımı (Ti-13v-11Cr-3Al) olarak geliştirildi. -tipi titanyum alaşımı iyi sıcak ve soğuk çalışma özelliklerine sahiptir, dövülmesi kolaydır, haddelenebilir ve kaynak yapılabilir ve çözelti yaşlanma işlemi yoluyla yüksek mekanik özellikler, iyi çevresel direnç ve iyi bir mukavemet ve kırılma tokluğu kombinasyonu elde edilebilir. En temsili yeni yüksek mukavemetli ve yüksek tokluk tipi titanyum alaşımları aşağıdaki gibidir:
Ti1023 (Ti-10v-2Fe-#al), bu alaşım, uçak yapısal parçalarında yaygın olarak kullanılan 30CrMnSiA yüksek mukavemetli yapısal çeliğe eşdeğer özelliklere sahiptir ve mükemmel dövme özelliklerine sahiptir;
Ti153 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn), bu alaşımın soğuk çalışma performansı endüstriyel saf titanyumdan daha iyidir ve oda sıcaklığında çekme dayanımı Yaşlanma sonrası mukavemet 1000 MPa'nın üzerine çıkabilir;
21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si), bu alaşım, oksidasyona dirençli, ultra yüksek mukavemetli yeni bir titanyum alaşımı türüdür. Amerikan Titanyum Metal Şirketi'nin Timet Bölümü tarafından. İyi oksidasyon direncine ve sıcak ve soğuk işlenme özelliklerine sahiptir. Mükemmel, 0,064 mm kalınlığında folyoya dönüştürülebilir;
Alev geciktirici titanyum alaşımı
Geleneksel titanyum alaşımlarının belirli koşullar altında yanma eğilimi vardır ve bu da uygulamalarını büyük ölçüde sınırlandırır. Bu duruma karşılık çeşitli ülkeler alev geciktirici titanyum alaşımları üzerine araştırmalar yapmış ve bazı atılımlar gerçekleştirmiştir. Amerika Birleşik Devletleri'nde geliştirilen Alloy c, sürekli yanmaya karşı duyarsız olan ve F119 motorunda kullanılan, alev geciktirici bir titanyum alaşımıdır. BTT-1 ve BTT-3, Rusya'da geliştirilen alev geciktirici titanyum alaşımlarıdır. Her ikisi de Ti-Cu-Al alaşımlarıdır. Çok iyi termal deformasyon proses performansına sahiptirler ve karmaşık parçalara dönüştürülebilirler.
Tıbbi titanyum alaşımı
Titanyum zararsız, hafif, yüksek mukavemetli ve inanılmaz biyouyumluluğa sahip bir malzemedir. Optimum bir klinik metal malzemedir ve insan vücuduna gömülü eklentiler olarak kullanılabilir. Şu an itibariyle Ti-6Al-4v ELI amalgamı klinik alanda hâlâ yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, son seçenek, hücre çok yönlülüğünü azaltan ve insan vücuduna zarar verebilecek vanadyum ve alüminyum parçacıklarının küçük miktarlarını hızlandıracaktır. Bu konu daha önce klinik yerel alanda geniş çapta ele alınmıştı. Orta-1980'ların ortalarında ABD, kas sağlığı için alüminyum, vanadyum içermeyen, biyouyumlu Titanyum alaşımlarını teşvik etmeye başladı. Japonya, Birleşik Krallık vb. de bu alanda birçok araştırma yaptı ve bazı yeni ilerlemeler kaydetti. aynı şekilde buralarda bir sürü keşif çalışması yaptım ve yeni bir ilerleme kaydettim. Yakın gelecekte yüksek mukavemete, düşük elastik modüle, mükemmel şekillendirilebilirliğe ve korozyon direncine sahip Lutitanyum alaşımının şu anda yaygın olarak kullanılan Ti-6Al-4V ELI alaşımının yerini alması bekleniyor. tıp alanında.
