Kenmerken en toepassingen van titanium en titaniumlegeringen

Kenmerken en toepassingen van titanium en titaniumlegeringen
Zuiver titanium heeft een lage sterkte en een hoog smeltpunt, maar heeft een hoge specifieke sterkte, goede plasticiteit en taaiheid bij lage temperaturen, goede corrosieweerstand, en is gemakkelijk te verwerken en vorm te geven. Zuiver titanium heeft een uitstekende corrosieweerstand in de atmosfeer en zeewater en is stabiel in zwavelzuur, zoutzuur, salpeterzuur en andere media. Naarmate de zuiverheid van titanium afneemt, neemt de sterkte toe en neemt de plasticiteit sterk af.
Het heeft een extreem hoge chemische activiteit en reageert sterk met Cl, O, S, C, N, enz. (bij hoge temperaturen). In vloeibare toestand reageert het met bijna alle smeltkroezen behalve ThO2. Het kan alleen worden gesmolten in een vacuüm-elektroboogoven.
Goede lasbaarheid; goede stempelprestaties; maar slechte slijtvastheid; lage elasticiteitsmodulus (120 GPa), ongeveer 54% ijzer; lage thermische geleidbaarheid en lineaire uitzettingscoëfficiënt. De thermische geleidbaarheid is meerdere malen lager dan die van ijzer, en het is gevoelig voor temperatuurgradiënten en thermische spanningen tijdens gebruik.

Het toevoegen van legeringselementen aan puur titanium verbetert en versterkt de eigenschappen ervan om een ​​titaniumlegering te vormen, die een hoge sterkte, hittebestendigheid en corrosieweerstand heeft. Het heeft niet-magnetische eigenschappen, lage dempingseigenschappen van geluidsgolven en trillingen, goede biocompatibiliteit en is compatibel met koolstof. Composietmaterialen hebben een goede compatibiliteit en uitstekende eigenschappen zoals supergeleidende eigenschappen, vormgeheugen en waterstofabsorptie-eigenschappen. Ze hebben echter ook enkele tekortkomingen, zoals moeilijke warme verwerking, slechte koude werkprestaties, slechte snijverwerkbaarheid en slechte slijtvastheid.
Classificatie van titaniumlegering: -Titaniumlegering heeft goede prestaties bij hoge temperaturen (<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;
titaniumlegering: hoge sterkte bij kamertemperatuur, kan worden versterkt door warmtebehandeling, maar de structuur is niet stabiel genoeg; de lasprestaties zijn slecht;
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) titaniumlegeringen. legering, maar de structurele stabiliteit is slecht en de werktemperatuur is lager dan 200 graden
Momenteel hebben alleen met koolstofvezels versterkte kunststoffen een hogere specifieke sterkte dan titaniumlegeringen, en titaniumlegeringen zijn de metaalmaterialen met de hoogste specifieke sterkte. Daarom wordt het ook wel "ruimtemetaal" genoemd, wat de belangrijkste reden is waarom titaniumlegeringen veel worden gebruikt in de luchtvaartindustrie. In vliegtuigmotoren worden titaniumlegeringen bijvoorbeeld vaak gebruikt als compressorschijven, compressorbladen, motorkappen, verbrandingskamerbehuizingen en straalpijpen.

Toepassingsgebieden van titanium en titaniumlegeringen
Lucht- en ruimtevaart: onderdelen van straalmotoren, romponderdelen, raketten, satellieten, raketten en andere componenten
Compressor- en ventilatorbladen, schijven, behuizingen, leischoepen, assen, landingsgestellen, kleppen, spoilers, motoren
Gondel, schotten, vleugelliggers, brandstoftanks, boosters
Chemie, petrochemie en algemene industrie: elektrolyzers, reactoren, stoomboten voor chloor-alkali, natriumcarbonaat, kunststoffen, petrochemie, metallurgie, zoutwinning en andere industrieën
Destillatiekolommen, concentrators, afscheiders, warmtewisselaars, pijpen, elektroden, enz.
Schip: Onderzeese drukromp, propeller, waterstraalpropeller, zeewater-warmtewisselingssysteem, scheepspomp (kleppen en leidingen)
Maritieme techniek: pijpleidingen voor de ontzilting van zeewater, pompen, kleppen, pijpfittingen voor offshore olieboringen, enz.
Biogeneeskunde: kunstmatige gewrichten, kunstmatige tandheelkundige implantaten en orthodontie, pacemakers, cardiovasculaire stents, chirurgische instrumenten, enz.
Sportuitrusting: golfkoppen, tennisrackets, badmintonrackets, biljartkeus, wandelstokken, skistokken, schaatsen, enz.
Dagelijkse benodigdheden: brilmonturen, horloges, krukken, hengels, keukengerei, digitale productkoffers, handwerk, decoraties, enz.
Constructie: Daken, buitenmuren, decoraties, borden, balustrades, buizen, etc. van gebouwen
Automobiel: auto-uitlaat- en geluiddempersystemen, dragende veren, drijfstangen en bouten, enz.