Įvadas į titano lydinio savybes
Titano lydiniai yra metalų klasė, kuriai būdingas jų eksploatacinės savybės, kurioms įtakos turi priemaišų, tokių kaip anglis, azotas, vandenilis ir deguonis, buvimas. Gryniausios formos titano priemaišų kiekis yra mažesnis nei 0,1 %, todėl jis yra labai plastiškas, bet mažas stiprumas. Pramoninis grynas titanas, kurio grynumas 99,5 %, pasižymi šiomis savybėmis: tankis (ρ) 4,5 g/cm3, lydymosi temperatūra 1725 laipsniai, šilumos laidumas (λ) 15,24 W/(m·K), tempiamasis stipris ( σb) 539 MPa, pailgėjimas (δ) 25%, pjūvio susitraukimas (ψ) 25%, tamprumo modulis (E) 1,078 × 105 MPa ir kietumas (HB) 195.
1. Mažas tankis ir didelis stiprumas: didelio stiprio titano lydinių tankis paprastai yra maždaug 4,5 g/cm3, o tai sudaro tik 60 % plieno tankio. Gryno titano stiprumas panašus į įprastą plieną, o tam tikri didelio stiprumo titano lydiniai pranoksta daugelio legiruotų konstrukcinių plienų stiprumą. Vadinasi, titano lydiniai turi žymiai didesnį savitąjį stiprumą (stiprumo ir tankio santykį) nei kitos metalinės konstrukcinės medžiagos. Ši charakteristika leidžia gaminti lengvas dalis ir komponentus, pasižyminčius dideliu vieneto stiprumu, tvirtumu ir ilgaamžiškumu. Titano lydiniai naudojami variklių komponentuose, skeletuose, apvalkaluose, tvirtinimo detalėse ir važiuoklėje.
2. Didelis terminis stiprumas: titano lydiniai gali išlaikyti reikiamą stiprumą aukštesnėje temperatūroje, pranokdami aliuminio lydinių galimybes keliais šimtais laipsnių Celsijaus. Nuo 150 laipsnių iki 500 laipsnių jie išlaiko savo didelį specifinį stiprumą, o aliuminio lydinių savitasis stiprumas pastebimai sumažėja 150 laipsnių kampu. Titano lydiniai gali veikti iki 500 laipsnių temperatūroje, o aliuminio lydinių temperatūra yra mažesnė nei 200 laipsnių.
3. Puikus atsparumas korozijai: titano lydiniai pasižymi puikiu atsparumu korozijai, palyginti su nerūdijančiu plienu drėgnoje aplinkoje ir jūros vandens aplinkoje. Jie ypač pasižymi atsparumu taškinei korozijai, rūgštinei korozijai ir įtempių korozijai. Be to, titano lydiniai pasižymi dideliu atsparumu sieros, azoto rūgščiai, chloridams ir chloruotiems organiniams junginiams. Tačiau mažėjant deguonies ir chromo druskos sąlygoms, titanas turi mažą atsparumą korozijai.
4. Geras našumas žemoje temperatūroje: titano lydiniai išlaiko savo mechanines savybes esant žemai ir itin žemai temperatūrai. Tam tikri titano lydiniai, pvz., TA7, ypač gerai veikia žemoje temperatūroje ir išlaiko tam tikrą plastiškumą net esant -253 laipsniui . Taigi titano lydiniai yra labai svarbios konstrukcinės medžiagos, naudojamos žemoje temperatūroje.
5. Cheminis reaktyvumas: Titanas pasižymi dideliu cheminiu aktyvumu, lengvai reaguoja su deguonimi, azotu, vandeniliu, anglies monoksidu, anglies dioksidu, vandens garais ir atmosferoje esančiomis amoniako dujomis. Kietasis TiC susidaro titano lydiniuose, kai anglies kiekis didesnis (daugiau nei 0,2 %). Kai TiN sąveikauja su azotu aukštoje temperatūroje, susidaro kietas paviršinis sluoksnis. Titanas sugeria deguonį aukštesnėje nei 600 laipsnių temperatūroje, todėl susidaro labai kietas sukietėjęs sluoksnis. Padidėjęs vandenilio kiekis lemia trapumo sluoksnio susidarymą. Dėl dujų absorbcijos sukietėjusio trapaus paviršiaus gylis gali siekti 0.1-0.15 mm, o sukietėjimo laipsnis 20%-30%. Titanas taip pat pasižymi dideliu cheminiu afinitetu, lengvai formuodamas sukibimą su trinties paviršiais.
6. Šilumos laidumas ir tamprumo modulis: Titano šilumos laidumas yra žemas, maždaug ketvirtadalis nikelio, penktadalis geležies ir ketvirtadalis aliuminio. Įvairių titano lydinių šilumos laidumas yra maždaug 50% mažesnis nei gryno titano. Kadangi titano lydinių tamprumo modulis yra maždaug perpus mažesnis nei plieno, jie yra mažiau standūs ir labiau linkę deformuotis. Dėl to reikia vengti plonų strypų ir komponentų su plonomis sienelėmis, nes pjovimo ir apdirbimo paviršiai turi didelį atšokimo tūrį – maždaug du ar tris kartus daugiau nei nerūdijančio plieno. Šis atšokimas gali sukelti stiprią trintį, sukibimą ir įrankio paviršiaus susidėvėjimą.
Titano lydiniai yra sudaryti iš titano kaip pagrindinio metalo, papildyto kitais elementais. Egzistuoja dviejų tipų titano kristalų struktūros - titanas, kurio šešiakampė struktūra yra žemesnė nei 882 laipsniai, ir titanas, kurio kūno centre yra aukštesnė nei 882 laipsnių kubinė struktūra.
Kontaktas:
Jei turite klausimų, nedvejodami susisiekite su mumis. Darbo laikas: nuo 8:30 iki 17:30 val
El. paštas:zhangjixia@bjygti.com
