Legure titanapokazuju različita svojstva na temelju svog sastava i strukture. Titan ima dvije kristalne strukture: -titan, s heksagonalnom rešetkom ispod 882 stupnja, i -titan, s kubičnom strukturom u središtu tijela iznad 882 stupnja. Dodavanjem odgovarajućih legirajućih elemenata može se manipulirati sadržajem faze i temperaturama prijelaza kako bi se dobile različite vrste legura titana. Na sobnoj temperaturi legure titana mogu se klasificirati u tri kategorije.
1. legura titana: Ova jednofazna legura sastoji se od -fazne čvrste otopine. Svoju faznu strukturu održava i na normalnim i na povišenim temperaturama. Legura titana pokazuje stabilnu organizaciju, manju otpornost na trošenje u usporedbi s čistim titanom i izvrsnu otpornost na oksidaciju. Iako zadržava svoju čvrstoću i otpornost na puzanje između 500-600 stupnjeva, ne može se ojačati toplinskom obradom. Čvrstoća legure titana na sobnoj temperaturi nije osobito visoka.
2. Beta legura titana: Ova jednofazna legura sastoji se od -fazne čvrste otopine. Posjeduje visoku čvrstoću čak i bez toplinske obrade. Nadalje, legura se može dodatno ojačati procesima poput kaljenja i starenja. Vlačna čvrstoća legure beta titana na sobnoj temperaturi može doseći 1372-1666 MPa.
3. Alfa-Beta legura titana: Ova dvostruka legura pokazuje izvrsne ukupne performanse, uključujući dobru organizacijsku stabilnost, žilavost, plastičnost i svojstva deformacije pri visokim temperaturama. Pogodan je za obradu toplim pritiskom, kaljenje i starenje kako bi se povećala njegova čvrstoća. Toplinski obrađena legura alfa-beta titana pokazuje 50-100% povećanje čvrstoće u usporedbi s žarenim stanjem. Može izdržati dugotrajni rad na temperaturama od 400-500 stupnjeva i pokazuje izvanrednu toplinsku stabilnost, odmah iza legure alfa titana.
Među ova tri tipa legura titana najčešće se koriste legura titana i alfa-beta legura titana. Što se tiče obradivosti, legura titana nudi bolje performanse, a slijedi je legura alfa-beta titana, dok legura beta titana zaostaje. Odgovarajuće šifre za ove legure su TA za leguru titana, TB za leguru beta titana i TC za leguru alfa-beta titana.
Karakteristike izvedbe legura titana:
1. Visoka čvrstoća: Titanijeve legure imaju gustoću od približno 4,51 g/cm³, što je samo 60% čelika. Neke legure titana visoke čvrstoće premašuju čvrstoću mnogih legiranih konstrukcijskih čelika. Posljedično, specifična čvrstoća (čvrstoća/gustoća) legura titana premašuje onu drugih metalnih strukturnih materijala. Ove legure su idealne za proizvodnju lakih komponenti visoke čvrstoće i krutosti, kao što su dijelovi motora zrakoplova, kosturi, obloge, pričvršćivači i stajni trap.
2. Visoka toplinska čvrstoća: legure titana mogu izdržati više temperature u usporedbi s legurama aluminija. Oni mogu zadržati svoju potrebnu čvrstoću čak i na srednjim temperaturama i pokazati izuzetnu čvrstoću između 150-500 stupnjeva. Nasuprot tome, aluminijske legure doživljavaju značajno smanjenje čvrstoće na 150 stupnjeva. Radni temperaturni raspon titanovih legura proteže se do 500 stupnjeva, dok su aluminijske legure ograničene na temperature ispod 200 stupnjeva.
3. Izvrsna otpornost na koroziju: Legure titana posjeduju vrhunsku otpornost na koroziju u vlažnoj atmosferi i morskoj vodi, nadmašujući nehrđajući čelik. Pokazuju snažnu otpornost na rupičastu koroziju, kiselu koroziju i koroziju na naprezanje. Legure titana također pokazuju izvrsnu otpornost na alkalije, kloride, organske tvari klora, dušičnu kiselinu, sumpornu kiselinu, itd. Međutim, pokazuju slabu otpornost na koroziju na redukcijske sredine koje sadrže kisik i kromove soli.
4. Dobra izvedba na niskim temperaturama: Legure titana zadržavaju svoja mehanička svojstva čak i na niskim i ultraniskim temperaturama. Zbog niskog koeficijenta toplinskog širenja, određene legure titana, poput TA7, zadržavaju određeni stupanj plastičnosti čak i na -253 stupnju. Stoga su legure titana ključni strukturni materijali za niske temperature.
5. Značajna kemijska aktivnost: Titanij pokazuje visoku kemijsku aktivnost, snažno reagira s atmosferskim elementima poput kisika, dušika, vodika, ugljičnog monoksida, ugljičnog dioksida, vodene pare i amonijaka. Na primjer, kada sadržaj ugljika premaši 0.2%, tvrdi titan karbidi (TiC) nastaju unutar legure. Slično, pri višim temperaturama, reakcija s dušikom dovodi do stvaranja tvrdih površinskih slojeva titanijevog nitrida (TiN). Titan lako apsorbira kisik iznad 600 stupnjeva, što rezultira stvaranjem otvrdnutog sloja. Dodatno, povećani sadržaj vodika može dovesti do razvoja krhkog sloja. Ove reakcije mogu uzrokovati pojavu adhezije s tarnim površinama.
6. Niska toplinska vodljivost i elastičnost: Titan ima nisku toplinsku vodljivost (približno 15,24 W/(m·K)). Njegova toplinska vodljivost je oko 1/4 od nikla, 1/5 od željeza i 1/14 od aluminija. Legure titana pokazuju čak nižu toplinsku vodljivost u usporedbi s čistim titanom.
Kontakt:
Ako imate pitanja, slobodno nam se obratite. Radno vrijeme: od 8:30 do 17:30 sati
E-mail:zhangjixia@bjygti.com
