Mi a titánötvözet fő felhasználási területe?

A titán fontos szerkezeti fém, amelyet az 1950-es években fejlesztettek ki. A titánötvözetet széles körben használják különféle területeken nagy fajlagos szilárdsága, jó korrózióállósága és magas hőállósága miatt. A világ számos országa felismerte a lapátötvözet anyagok fontosságát, és egymás után tanulmányozta és fejlesztette azokat, és gyakorlati alkalmazásokat is szerzett.

Az első praktikus titánötvözet a TI{0}}AL-4V ötvözet sikeres fejlesztése az Egyesült Államokban 1954-ben, hőállósága, szilárdsága, plaszticitása, szívóssága, alakíthatósága, hegeszthetősége, korrózióállósága és A biokompatibilitás jó, és a titánötvözet-ipar ász-ötvözetévé vált, az ötvözethasználat az összes titánötvözet 75–85 százalékát tette ki. Sok más titánötvözet a Ti-6Al-4V ötvözetek módosításaként tekinthető.

Az 1950-es és 1960-as években főleg magas hőmérsékletű titánötvözetet fejlesztett ki repülőgép-motorokhoz és szerkezeti titánötvözetet karosszériákhoz. Az 1970-es években korrózióálló titánötvözetet fejlesztettek ki. Az 1980-as évek óta továbbfejlesztették a korrózióálló titánötvözetet és a nagy szilárdságú titánötvözetet. A hőálló titánötvözet üzemi hőmérséklete az 1950-es évek 400 fokáról a 90-es évekre 600 ~ 650 fokra nőtt. Az A2(Ti3Al) és R (TiAl) alapötvözetek megjelenése titánt képez a motorban a motor hideg végétől (ventilátor és kompresszor) a motor (turbina) meleg végéhez. A szerkezeti titánötvözetek a nagy szilárdságú, nagy műanyag, nagy szilárdságú, nagy szilárdságú, nagy modulusú és nagy sérüléstűrő képesség felé fejlődnek.

Emellett az 1970-es évek óta fejlesztettek olyan alakmemóriájú ötvözetek, mint a Ti-Ni, Ti-Ni-Fe és Ti-Ni-Nb, és egyre szélesebb körben alkalmazzák a mérnöki iparban.

Jelenleg több száz titánötvözetet fejlesztettek ki a világon, 20-30 leghíresebb ötvözettel, mint például a TI-6AL-4V, TI-5AL{{5 }}.5Sn, TI-2AL-2.5Zr, TI-32Mo, Ti-Mo-Ni, TI-PD, SP-700, TI{{15} }, TI-1023, TI-10-5-3, TI-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI 834 (2, 4]).

A titánötvözetek négy típusra oszthatók: , plus , ötvözetek és Ti-Al intermetallikus vegyületek (itt TixAl, x=1).

2. A titánötvözetek új fejlesztése

Az elmúlt években az országok új, alacsony költségű és nagy teljesítményű titánötvözeteket fejlesztenek ki, és erőfeszítéseket tesznek annak érdekében, hogy a titánötvözetek belépjenek a polgári ipari területre, hatalmas piaci potenciállal. A titánötvözet anyagokkal kapcsolatos új kutatási eredmények itthon és külföldön elsősorban a következő szempontokban tükröződnek.

(1) magas hőmérsékletű titánötvözet.

A világ első sikeres, magas hőmérsékletű titánötvözet fejlesztése a TI-6AL-4V, amely a 300-350 fokos hőmérséklet alkalmazása. Ezt követően egymás után fejlesztették ki a 400 fokos hőmérsékletű IMI550 és BT3-1, valamint a 450-500 fokos hőmérsékletű IMI679, IMI685, TI-6246 és TI-6242 ötvözeteket. Jelenleg az új, magas hőmérsékletű titánötvözeteket sikeresen alkalmazzák katonai és polgári repülőgép-hajtóművekben. brit IMI829, IMI834 ötvözet; amerikai TI-1100 ötvözet; Orosz BT18Y, BT36 ötvözet stb. A 7. táblázat mutatja az új, magas hőmérsékletű titánötvözetek maximális üzemi hőmérsékletét egyes országokban [26].

Az elmúlt években a gyors megszilárdulás/porkohászati ​​technológia, a szál- vagy részecskeerősítésű kompozit anyagok használata a titánötvözet fejlesztésére a magas hőmérsékletű titánötvözet fejlesztési irányaként szolgált, így a titánötvözet hőmérséklete 650 fokkal magasabbra növelhető. 1,27,29,31]. A McDonnell Douglas nagy tisztaságú és nagy sűrűségű titánötvözetet fejlesztett ki gyors megszilárdulás/porkohászati ​​technológia alkalmazásával, amelynek 760 fokos szilárdsága megegyezik a szobahőmérsékleten használt titánötvözet szilárdságával [26].

(2) Ti-Al vegyületeken alapuló titánötvözetek.

Az általános titánötvözethez képest a Ti-Al vegyületek, mint a nátrium-Ti3Al ( 2) és a TiAl ( ) intermetallikus vegyületek legnagyobb előnye a jó magas hőmérsékleti teljesítmény (a maximális üzemi hőmérséklet 816 és 982 fok), az erős oxidációállóság, jó kúszásállóság és könnyű súly (a sűrűsége csak a fele a nikkel alapú szuperötvözetnek). Ezek az előnyök a legversenyképesebb anyaggá teszik a jövőbeni repülőgép-hajtóművek és repülőgép-szerkezeti alkatrészek számára [26].

Jelenleg két Ti3Al alapú titánötvözet, a TI-21NB-14Al és a Ti-24Al-14Nb-# V-0.5Mo indult. tömeggyártás az Egyesült Államokban. Az elmúlt években kifejlesztett további Ti3Al-alapú titánötvözetek közé tartozik a Ti-24al-11Nb, Ti25Al-17NB-1Mo és a Ti-25Al{{17} }NB-3V-1Mo stb. [29]. A TiAl ( ) alapú titánötvözet összetétele a Ti- (46-52) Al- (1-10) M tartományba esik (at. százalék), ahol M a V legalább egy eleme, Cr, Mn, Nb, Mn, Mo és W. Az utóbbi időben a TiAl3-alapú titánötvözetek vonzották magukra a figyelmet, mint például a Ti-65Al-10Ni-ötvözet [1].

(3) Nagy szilárdságú és nagy szilárdságú titánötvözet.

A titánötvözet B120VCA ötvözet (TI-13V-11CR-3Al), amelyet a Crucible Company fejlesztett ki az 1950-es évek közepén. A típusú titánötvözet jó hideg- és melegmegmunkálási tulajdonságokkal rendelkezik, könnyen kovácsolható, hengerelhető, hegeszthető, az oldaton és az öregedési kezelésen keresztül magasabb mechanikai tulajdonságok elérése érdekében, jó környezeti ellenállás és szilárdság, valamint törési szívósság nagyon jól illeszkedik. Az új, nagy szilárdságú és nagy szívósságú titánötvözetek a következők közül a legjellemzőbbek [26,30]:

Ti1023 (TI-10V-2Fe -# Al), ez az ötvözet összehasonlítható a repülőgép szerkezeti részeiben általánosan használt 30CrMnSiA nagy szilárdságú szerkezeti acéllal, kiváló kovácsolási teljesítménnyel;

Ti153 (TI-15V-3CR-3Al-3Sn), az ötvözet hidegmegmunkálási teljesítménye jobb, mint az ipari tiszta titáné, a szobahőmérsékletű szakítószilárdsága öregedés után elérheti az 1000 MPa-t;

21S (TI-15Mo-3Al-2.7NB-0.2Si), ez az ötvözet egy új oxidációálló, ultranagy szilárdságú titánötvözet, amelyet a Timet Division fejlesztett ki. Amerikai Titanium Metal Company. Jó az oxidációállósága, kiváló hideg- és melegmegmunkálási tulajdonságokkal rendelkezik, és 0,064 mm vastagságú fóliává készíthető;

A Japan Steel Pipe Corporation (NKK) által kifejlesztett Sp-700 (TI-4.5Al-3V-2Mo{5}}Fe) titánötvözet nagy szilárdságú, szuperműanyag a nyúlás akár 2000 százalék, a szuperplasztikus formázási hőmérséklet pedig 140 fokkal alacsonyabb, mint a TI-6AL-4V. A Ti-6Al-4V ötvözetet szuperplasztikus-diffúziós kötési (SPF/DB) technológiával helyettesítheti különféle repülőgép-alkatrészek gyártásához;

Oroszország fejlesztette ki a BT-22-t (TI-5V-5MO-1CR-5AL), szakítószilárdsága meghaladja az 1105 MPA-t

(4) Égésgátló titánötvözet. A hagyományos titánötvözetek hajlamosak bizonyos körülmények között alkánokat égetni, ami nagymértékben korlátozza alkalmazásukat. Erre a helyzetre tekintettel számos ország végzett kutatásokat az égésgátló titánötvözetek terén, és bizonyos áttöréseket ért el. A C ötvözet (más néven TI-1720), névleges összetétele 50TI-35V-15Cr (tömeghányad), egy égésgátló titánötvözet volt, amely nem érzékeny a folyamatos égésre, és F119-es motorban használták. A Btt-1 és a BTT-3 Oroszország által kifejlesztett égésgátló titánötvözetek, mindkettő Ti-Cu-Al sorozatú ötvözetek, amelyek elég jó termikus deformációs folyamatokkal rendelkeznek, és komplexek készítésére használhatók. részek [26].

(5) Orvosi titánötvözet.

A titán nem mérgező, könnyű, nagy szilárdságú és kiváló biokompatibilitással rendelkezik. Ez egy nagyon ideális orvosi fém anyag, és emberi test implantátumként is használható. Jelenleg a Ti-6Al-4V ELI ötvözetet még mindig széles körben használják az orvostudományban. Ez utóbbi azonban rendkívül kis mennyiségű vanádium- és alumíniumiont képes kicsapni, ami csökkenti a sejtek alkalmazkodóképességét és károsíthatja az emberi szervezetet. Ez a probléma nagy figyelmet keltett az orvostudományban. Qiang már a -1980s évek közepén elkezdett alumínium-, vanádium-mentes és biológiailag kompatibilis titánötvözetek fejlesztésébe ortopédiai sebészetben. Japán, Nagy-Britannia és így tovább szintén sok kutatást végzett ezen a területen, és néhány új előrelépést is elért. Japán például kifejlesztett egy sor plusz titánötvözetet kiváló biokompatibilitással, beleértve a TI-15ZR-4NB_4TA-0.2PD, TI{{11} }ZR-4NB-ATA-0.2PD-0.20 ~0,05N, TI-15SN-4NB{{22} }TA-0.2PD és TI-15SN-4NB-2TA-0.2PD-0.20, A korróziós szilárdság, a kifáradási szilárdság és ezeknek az ötvözeteknek a korrózióállósága jobb, mint a Ti-6Al-4V ELI. A plusz titánötvözethez képest a titánötvözetnek nagyobb a vízszilárdsága, jobb a bemetszési teljesítménye és szívóssága, így alkalmasabb az emberi testbe történő implantátum beültetésre. Öt titánötvözetet javasoltak orvosi használatra az Egyesült Államokban, nevezetesen a TMZFTM-et (Ti-12Mo -^ ZR-2Fe), Ti-13NB-13Zr-t. , Timetal 21SRx (TI-15MO-2.5NB-0.2Si), Tiadyne 1610 (TI-16NB-9.5HF) és TI{{50 }}Mo. Becslések szerint az ilyen nagy szilárdságú, alacsony rugalmassági modulusú, kiváló alakíthatóságú és korrózióálló titánötvözetek a közeljövőben valószínűleg felváltják az orvostudományban széles körben használt Ti-6AL-4V ELI ötvözetek .

Ha kérdése van, forduljon hozzánk. Cégünk különféle egyedi tűket, orvosi tűket, szúró tűket, injekciós tűket, biopsziás tűket, vakcina tűket, injekciós tűket, fecskendőtűket, állatorvosi tűket, ceruza hegyes tűket, petesejt felvevő tűket, gerinctűket stb. tud gyártani. tű termékek, kérjük lépjen kapcsolatba velünk. Várjuk érdeklődését! A gyárunkban gyártott termékek minősége biztosan elégedett lesz!

Please contact us if you need: zhang@sz-manners.com