Titaniumlegeringen: een overzicht van vier hoofdtypen

Volgens de literatuur zijn er meer dan 100 soorten titaniumlegeringen, maar slechts een tiental worden daadwerkelijk industrieel gebruikt. Deze kwaliteiten zijn echter moeilijk duidelijk te onthouden, dus classificeren metallurgen ze op basis van hun microstructuur.

Classificatie van titaniumlegeringen
Op basis van veranderingen in de microstructuur worden titaniumlegeringen ingedeeld in vier typen: -type, bijna- - type, + -type en -type titaniumlegeringen.

Zuiver titanium ondergaat een kristalstructuurverandering bij ongeveer 882 graden. Beneden deze temperatuur heeft titanium een ​​hexagonale close{2}}closed-packed (HCP)-structuur, bekend als de fase. Bij hogere temperaturen verandert het in een lichaams-gecentreerde kubieke (BCC) structuur, bekend als de fase. Legeringselementen beïnvloeden de inhoud van de of-fase bij kamertemperatuur. Aluminium, zuurstof en stikstof stabiliseren doorgaans de fase, terwijl elementen zoals vanadium, molybdeen, chroom en niobium de neiging hebben de fase te stabiliseren, wat resulteert in de belangrijkste series titaniumlegeringen. We kunnen de algemene structurele veranderingen ook als volgt begrijpen: → nabij- → + → . Met deze structurele veranderingen veranderen ook eigenschappen zoals sterkte, ductiliteit, hittebestendigheid, vervormbaarheid en warmtebehandelingsreactie.

Titanium legeringen

Veel voorkomende legeringen TA0, TA1, TA2, TA3, TA7, TA9 en TA10 zijn relatief veel voorkomende industriële zuivere titaniumlegeringen, die ook worden gebruikt in toepassingen die een bijzonder hoge corrosieweerstand vereisen. Deze legeringen zijn niet gekozen vanwege hun extreem hoge sterkte; hun uitstekende corrosieweerstand, goede lasbaarheid en relatief goede bewerkbaarheid zijn hun voordelen. Daarom worden ze vaak gebruikt in chemische apparatuur, warmtewisselaars, leidingsystemen, petrochemische apparatuur, chloor-alkaliapparatuur en waterbehandelingssystemen. Voor apparatuur die wordt blootgesteld aan corrosieve media is een hoge treksterkte minder voordelig dan de corrosieweerstand van titanium.

In de buurt van- titaniumlegeringen

Near- legeringen bestaan ​​voornamelijk uit de fase en bevatten een kleine hoeveelheid van de fase. Kwaliteiten omvatten TA11, TA15, TA13 en TA19. Vergeleken met gewone legeringen vertonen deze materialen een superieure sterkte bij hoge- temperaturen en kruipweerstand. Deze worden vaak gebruikt in lucht- en ruimtevaartconstructies en motor-gerelateerde componenten. TA15, ook bekend als BT20, en TA19, overeenkomend met Ti-6242S, bieden bijvoorbeeld verbeterde prestaties. Hun eigenschappen verbeteren de sterkte van titanium bij kamertemperatuur, terwijl de prestaties gedurende langere perioden bij hoge temperaturen behouden blijven.

+ Titaniumlegeringen

De meest voorkomende legeringstypen zijn TC1, TC4, TC6, TC10 en TC11. We zullen ons concentreren op TC4, omdat dit de meest uitgebreid bestudeerde, langst-gebruikte, best- presterende en meest toegepaste legering is. De chemische formule van TC4 is Ti-6Al-4V en staat internationaal bekend als graad 5 titanium. De samenstelling omvat ongeveer 6% aluminium en 4% vanadium.

+ Titaniumlegeringen kunnen lastiger te lassen en te bewerken zijn. De uiteindelijke prestaties worden grotendeels bepaald door het bewerkingsproces, de warmtebehandeling en de materiaalconditie.. + Titaniumlegeringen kunnen een grotere uitdaging zijn om te lassen en te bewerken.

Titanium legeringen

titaniumlegeringen bevatten een groter aandeel -stabiliserende elementen. Bijvoorbeeld TB2, Beta C en andere metastabiele legeringen. Een opmerkelijk kenmerk van deze materialen is hun vervormbaarheid. In de oplossing-behandelde toestand zijn sommige legeringen relatief gemakkelijk koud te vormen-. Hun sterkte kan aanzienlijk worden verbeterd na veroudering. Voor sommige kwaliteiten kan de treksterkte ongeveer 1300–1400 MPa bedragen, afhankelijk van de samenstelling, verwerkingstechnologie en warmtebehandeling. Dit maakt titaniumlegeringen aantrekkelijk op gebieden zoals veren, bevestigingsmiddelen, lucht- en ruimtevaartcomponenten en olie- en gasapparatuur. legeringen zijn over het algemeen duurder en hun eigenschappen zijn zeer gevoelig voor verwerkingstechnologie en warmtebehandeling. Het zijn niet simpelweg "versterkte" versies van TC4.

Het kiezen van de juiste titaniumlegering voor uw branche
Bij het kiezen van een geschikte titaniumlegering kunnen factoren zoals een goede corrosieweerstand legeringen geschikter maken. Voor toepassingen bij hoge- temperaturen bieden + legeringen (zoals TC4) een goede gecombineerde sterkte en taaiheid, waardoor ze de meest gebruikte titaniumlegeringen zijn. legeringen zijn vooral belangrijk vanwege hun hoge sterkte, koude vervormbaarheid of specifieke warmtebehandelingseigenschappen.

Voorzorgsmaatregelen bij het gebruik van Xuze-titaniumlegeringen:

Omgeving voor gebruik

Vereiste kracht

Verwerkings- en vormingsmethoden

Lassen en warmtebehandeling

Kostenbegroting

Conclusie

U beheerst dan de "eerste principes" van de selectie van titaniumlegeringen: Voor corrosiebestendigheid en goede lasbaarheid kiest u; voor weerstand tegen hoge temperaturen, kies dichtbij- ; voor uitgebreide prestaties kiest u + (TC4 als back-up); voor koudvervormen en ultra-hoge sterkte, kies