Wat zijn de mechanische eigenschappen van titanium?

1, de stijfheid van onvervalst titanium is 265 ~ 353 MPa, en de elasticiteit van algemene titaniumverbindingen is 686 ~ 1176 MPa, momenteel tot 1764 MPa. Titaniumverbindingen zijn in wezen sterktegebieden voor veel bereidingen, maar de specifieke sterkte van staal is ver onder de maat in vergelijking met titaniumamalgamen.

2, De druksterkte van titanium en titaniumcomposieten is niet bepaald de stijfheid ervan. De druksterkte en de kneedbare rekgrens van modern onvervalst titanium zijn ongeveer gelijkwaardig, terwijl de druksterkte van Ti-6AI-4V en Ti-5AI-2.5Sn gelijk is iets hoger dan de elasticiteit.

3. De schuifsterkte varieert doorgaans van 60% tot 70% van de treksterkte. De drukvloeisterkte van titanium- en titaniumcomposietplaten is ongeveer 1,2 tot 2,0 maal de stijfheid.

4. Onder normale omgevingslucht is de verste stevigheid van titanium en titaniumverbindingen na hantering en ontlaten een elasticiteit van 0.5 tot 0.65. Tijdens het uitvoeren van 10 miljoen zwaktetests in de gescoorde toestand (Kt=3.9), is de verste stevigheid van gehard Ti-6AI-4V 0,2 maal de stijfheid .

5, De hoogste zuiverheidsgraad van industrieel puur titanium heeft doorgaans een hardheid van minder dan 120HB (Brinnell-hardheid), terwijl ander industrieel puur titanium een ​​hardheid heeft tussen 200 en 295HB. De hardheid van onvervalste titaniumgietstukken is 200 ~ 220HB. De hardheidswaarde van de titaniumcombinatie in versterkte toestand is 32~38HRC (Rockwell), wat vergelijkbaar is met 298~349HB. De hardheid van zoals geprojecteerd Ti-5Al-2.5Sn en Ti-6AI-4V gietstukken is 320HB, en de hardheid van laag-gat-vernedering Ti{{18 }}Al-4V-casting is 310 HB.

6, de ductiele flexibele modulus van modern onvervalst titanium is 105 ~ 109 GPa. De kneedbare flexibele modulus van de meeste titaniumamalgamen in geharde toestand is 110 ~ 120 GPa. De kneedbare veelzijdige modulus die oud genoeg is voor gestolde titaniumverbinding is marginaal hoger dan die van de getemperde toestand, en de compressieve flexibele modulus is gelijk aan of prominenter dan de buigzame flexibele modulus. Na beryllium, molybdeen en sommige hogetemperatuurlegeringen is de specifieke elasticiteitsmodulus van titaniumlegeringen vergelijkbaar met die van aluminiumlegeringen.

7, de draai- of schuifmodulus van modern onvervalst titanium is 46 GPa, en de schuifmodulus van titaniumamalgaam is 43 ~ 51 GPa. Om aan de sterkte van titaniumcomposieten te werken, zal het vergroten van de gatinhoud de effectobstructie en scheursterkte van het amalgaam ongunstig beïnvloeden. De Charpy-kerfslagsterktewaarde van gedenatureerd industrieel puur titanium is 1554 J/m2, en de gegoten toestandswaarde is ongeveer 410 J/m2, afhankelijk van het type en de staat van de titaniumlegering. De effectsterkte van titaniumcomposiet in getemperde toestand is 13 ~ 25,8 J/㎡, en de rijpingstoestand is marginaal lager. De invloedssterkte van de Charpy V-score van Ti-5AI-2.5Sn in de cast-status is 10J/㎡, en die van Ti-6AI-4V is 20~ 23J/㎡. Hoe lager het zuurstofgehalte van de titaniumverbinding, hoe hoger deze waarde zal zijn.

8. Veel titaniumverbindingen hebben een hoge breuksterkte, en uiteindelijk bieden titaniumcombinaties een uitstekende bescherming tegen breukontwikkeling. Gehard Ti-6AI-4V is een materiaal met briljante sterkte. Op het punt waarop de fixatiecoëfficiënt Kt=25.4 mm van de inkeping is bereikt, is de verhouding tussen de gescoorde elasticiteit en de niet-gekerfde stijfheid opmerkelijker dan 1.

9,Titaniumcombinaties kunnen in ieder geval bij hoge temperaturen specifieke eigenschappen behouden. Moderne titaniumcombinaties kunnen hun eigenschappen grotendeels behouden bij een temperatuur van 540 graden, maar moeten toch voor een korte periode worden gebruikt. Het temperatuurbereik dat een tijdje kan worden gebruikt, is 450 ~ 480 graden. Bij temperaturen van 600 graden zijn titaniumlegeringen ontwikkeld voor gebruik. Titaniumlegering kan als raketmateriaal worden gebruikt bij temperaturen van 540 graden gedurende lange tijd en 760 graden gedurende korte tijd. De hoge temperatuureigenschappen van enkele titaniumcomposieten worden weergegeven.

10,Zelfs bij extreem lage temperaturen kunnen titanium en zijn legeringen nog steeds hun oorspronkelijke mechanische eigenschappen behouden. Naarmate de temperatuur daalt, blijft de sterkte van titanium en titaniumamalgamen toenemen, maar de veelzijdigheid neemt gestaag af. Veel geharde titaniumcomposieten hebben bovendien voldoende kneedbaarheid en scheursterkte bij - 195.5 graden. Ti-5AI-2.5Sn heeft een ongelooflijk lage interstitiële componentinhoud en kan worden gebruikt op - 252.7 graden . De verhouding tussen ingesprongen stijfheid en niet-gekerfde elasticiteit bij - 25.7 graden is 0,95~1,15.

Vloeibare zuurstof, vloeibare waterstof en vloeibare fluor zijn belangrijke ladingen voor raketten en ruimtegadgets. Cryogene structurele onderdelen en cryogene gascontainers zijn sterk afhankelijk van materialen met lage temperatuureigenschappen. Wanneer de microstructuur gelijkassig is en de substantie van interstitiële componenten (zuurstof, helium, waterstof, enzovoort) extreem laag is, ligt de veelzijdigheid van titaniumcomposiet nog steeds boven de 5%. Bij -252.7 graden hebben de meeste titaniumlegeringen een slechte ductiliteit, en Ti-6AI-4V heeft een rek van 12%.