Melyek a titánötvözet előnyei a hagyományos fémanyagokhoz képest?

A titánötvözet a titánból és más fémekből készült különféle ötvözött fémekre utal. Jellemzői a nagy szilárdság, a jó korrózióállóság és a magas hőállóság. Ez egy fontos szerkezeti fém, és széles körben használják a repülésben, az űrhajózásban, a hajókban, a hadiiparban, az orvosi eszközökben és más polgári területeken.

Az 1950-es évek óta több száz titánötvözetet fejlesztettek ki a világon, amelyek közül a BT20 ~ 30 a leghíresebb ötvözet, mint például a Ti-6Al-4V, Ti-5Al{{ 6}}.5Sn, Ti-2Al-2.5Zr, Ti-32Mo, Ti-Mo-Ni, Ti-Pd, SP-700 és így tovább.

A titán tulajdonságai a szennyeződések, például szén, nitrogén, hidrogén és oxigén tartalmához kapcsolódnak. A legtisztább titán-jodid legfeljebb 0,1% szennyeződést tartalmaz, de kis szilárdságú és nagy plaszticitású. A 99,5%-os ipari tisztaságú titán tulajdonságai: sűrűség ρ=4,5g/cm3, olvadáspont 1725 fok, hővezetőképesség λ= 15.24 w/(mk), szakítószilárdságσb=539MPa , nyúlásδ=25%, területi zsugorodásψ=25%, és E rugalmassági modulus=1.078. A hagyományos fémekhez képest a titánnak a következő előnyei vannak:

A nagy szilárdságú titánötvözet sűrűsége körülbelül 4,51 g/cm3, ami az acélénak csak 60%-a, de mechanikai szilárdsága megegyezik az acéléval, és nagy szilárdságú, szakítószilárdsága pedig általában ({ {5}})MPa. A TC4 Rm szakítószilárdsága körülbelül 1262 MPa. Egyes titánötvözetek meghaladják sok ötvözött szerkezeti acél szilárdságát, így a titánötvözetek fajlagos szilárdsága (szilárdsága/sűrűsége) sokkal nagyobb, mint más fémszerkezeti anyagoké, és nagy egységszilárdságú, jó merevségű és könnyű alkatrészeket lehet készíteni. . A repülőgép hajtóművei, csontváza, bőre, rögzítőelemei és futóművei mind titánötvözetből készülnek.

Az 550 fok alatti korrózióállóságú levegőben a titán felületén sűrű, tapadó és inert oxidréteg képződik, amely megvédi a titán mátrixot a korróziótól, és még a mechanikai kopás hatására is magától meggyógyul, illetve gyorsan regenerálódik, ill. a titán oxidfilmje mindig megtartja ezt a jellemzőt, ha a közeg hőmérséklete 315 fok alatt van, így a titánötvözet korrózióállósága oxidáló közegekben, például atmoszférában, tengervízben, salétromsavban és erős lúgokban jobb, mint a legtöbb rozsdamentes acélé. Ez az alapvető garancia a titán polgári iparban történő felhasználására különböző országokban.

Jó magas hőmérsékleti ellenállás A szilárd oldatos erősítő fázissal kifejlesztett magas hőmérsékletű titánötvözet 600 fok alatt hosszú ideig, 800 fok alatt rövid ideig használható. Ha a repülőgép repülési sebessége Mach-száma nagyobb, mint 2,7, a tárcsa, a lapátok, a hátsó törzs, a vezető, a szívódoboz és a motor egyéb részei magas hőmérsékletű titánötvözetből készülnek.

A biokompatibilis fém titán egy biofil fém, amely nagyon jó biokompatibilitással rendelkezik. Lehet "kompatibilis", ha érintkezésbe kerül az emberi testtel, vagy beültethető a szervezetbe anélkül, hogy károsítaná az emberi testet. Az emberi szervezetben lévő titán ellenáll a váladékok korróziójának, és nem mérgező, ezért az orvosi közösség elfogadta mesterséges ízületek, szívritmus-szabályozók és egyéb berendezések számára. Tanulmányok kimutatták, hogy a titán implantátumok arra késztethetik az emberi immunrendszert, hogy közvetlenül a titán felszínén csontokat növesszenek, ezt a folyamatot csontintegrációnak nevezik. Azt mutatja, hogy a titán teljesen "biokompatibilis", ami azt jelenti, hogy nem mérgező, nem okoz allergiás és kilökődési reakciókat, sőt emberi szövetekkel és csontokkal is összeolvadhat.

Csúcskategóriás anyagként a titánötvözetet a repülőgépiparban és a legmodernebb hadiiparban alkalmazták. Jelenleg a technológia kiforrotásával a titánötvözetet, mint egyre elterjedtebb fémanyagot, széles körben használják hajókban, vegyi berendezésekben, óceánokban, sporteszközökben, orvosi implantátumokban, autókban, motorkerékpárokban, kerékpárokban, épületekben, napi szükségleti cikkekben és más területeken. .