Titaanitangon ominaisuudet
Titaanitangot valitaan kohteisiin, joissa ominaislujuus, korroosionkestävyys ja kohtalainen korkean{0}}lämpötilojen kyky ovat tärkeämpiä kuin raakajäykkyys. Kaupallisen titaanin tiheys on 4,51 g/cm³, noin 60 prosenttia teräksen tiheydestä, joten yhtä luja osa painaa paljon vähemmän kuin teräs.
Tiheys ja ominaislujuus:4,51 g/cm³, noin 60 % terästä, erinomaisella lujuus-/-painosuhde.
Hapettumiskäyttäytyminen:suojaava TiO2-kalvo muodostuu 400-550 asteessa ja estää lisähyökkäyksen.
Epäpuhtausherkkyys:happi, typpi ja vety heikentävät mekaanisia ominaisuuksia jo 0,005-0,01 %:ssa, joten sulanhallinta on tiukkaa.
Korroosio ja väsymys:erinomainen kloridissa ja hapettavassa aineessa; jotkut seokset säilyttävät käyttölujuuden noin 600 asteeseen asti.
Käsiteltävyys:leikkaus ja työstö ovat vaikeita, kuumatyöstössä on vältettävä kaasun kerääntymistä ja kulutuskestävyys on rajoitettu.
Titaanitankojen luokkaperheet
Alla olevat neljä perhettä kattavat lähes kaiken tankojen ja tankojen kysynnän. Kaupallisesti puhtaat lajit valitaan muovattavuuden ja korroosionkestävyyden vuoksi, kun taas seostetuissa laatuluokissa vaihdetaan jonkin verran sitkeyttä lujuuteen.
| Perhe | Tyypilliset arvosanat | Käyttäytyminen |
|---|---|---|
| Kaupallisesti puhdas | TA1 / TA2 / TA3, Gr.1-Gr.4 | Hyvä muovattavuus, alhainen lujuus, paras korroosionkestävyys |
| Alfa-seos | TA7 (Ti-5Al-2,5Sn) | Hyvä hitsattavuus ja virumisenkestävyys, ei ikääntymiskarkaistu |
| Alfa + beeta-seos | TC4 (Ti-6Al-4V), TC11 | Työhevoslaadut: lujuus yhdistettynä muovattavuus |
| Beta-seos | TB6 (Ti-10V-2Fe-3Al) | Suurin lujuus, kovettuva liuoskäsittelyllä ja vanhentamalla |
Ratkaisu Hoito ja ikääntyminen
Vahvistaminen liuoskäsittelyllä ja vanhentamalla toimii vain alfa+beeta-seoksilla ja metastabiileilla beetaseoksilla. TC4:lle standardisykli on liuoskäsittely 920-950 asteessa vesijäähdytyksellä, jota seuraa vanhentaminen 480-560 asteessa 4-8 tunnin ajan. Alfa-lejeeringit, kuten TA7, eivät reagoi tähän käsittelyyn, ja ne toimitetaan hehkutetussa tilassa.
| Käsitellä | Lämpötila | Odotusaika | Jäähdytys |
|---|---|---|---|
| Liuoskäsittely | 920-950 astetta | Osion koon mukaan | Veden sammutus |
| Ikääntyminen | 480-560 astetta | 4-8 h | ilmaa |
| Stressinpoisto-hehkutus | 500-700 astetta | 0.5-2 h | ilmaa |
| Täysi hehkutus | 700-850 astetta | Seosta kohti | Uunin |
Stressi-lievitys ja täydellinen hehkutus
Stressinpoisto-hehkutus500-700 asteessa 0,5-2 tunnin ajan ilmajäähdytyksellä poistaa koneistuksen ja oikaisun jäännösjännitykset, mikä vähentää vääristymisriskiä ja jännityskorroosiohalkeilun mahdollisuutta.
Täysi hehkutus700-850 astetta, pidetään aina alfa+beeta-seoksille beta-transus-alueen alapuolella, minkä jälkeen uunin jäähdytys antaa maksimaalisen sitkeyden, mitta- ja rakenteellisen vakauden ja parantaa työstettävyyttä.
Valintasäännöt:käytä jännityksenpoistoa, kun osa tarvitsee vain mittavakautta koneistuksen jälkeen; käytä täyttä hehkutusta, kun sitkeys, sitkeys ja vakaa mikrorakenne ovat etusijalla.
Sovellukset ja tarvikkeiden tekniset tiedot
Titaanitangot palvelevat TC4:stä valmistettuja ilmailu- ja avaruusalan rakenneosia ja kiinnikkeitä, kemiallisia ja merenkulun komponentteja, Gr.2- ja Gr.5 ELI:n lääketieteellisiä implantteja, urheiluvälineitä ja korkean lämpötilan kiinnikkeitä. Tangot toimitetaan yleisesti ASTM B348:lle tai GB/T 2965:lle, ja EN 10204 3.1 -sertifikaatti on saatavilla kriittisiin projekteihin.
Koska titaani on loviherkkää ja taipuisaa naarmuuntumaan, koneistuskäytännöllä on yhtä suuri merkitys kuin laadun valinnalla: terävä työkalu, alhainen leikkausnopeus, runsas jäähdytysnesteen virtaus ja jäykkä pito suojaavat pinnan eheyttä, josta väsymiskyky riippuu.
FAQ
K: Miksi titaanitangot ovat herkkiä hapelle, typelle ja vedylle?
Nämä välielementit haurastavat metallia ja vähentävät sitkeyttä ja sitkeyttä jopa 0,005-0,01 %:ssa, minkä vuoksi tyhjiö- tai inertissä ilmakehässä sulaminen ja puhdas kuumatyöstö ovat välttämättömiä.
K: Mitä titaanilaatuja voidaan vahvistaa liuoskäsittelyllä ja vanhentamalla?
Vain alfa + beetaseokset, kuten TC4 ja TC11, ja metastabiilit beetaseokset, kuten TB6, reagoivat; kaupallisesti puhtaat ja alfaseokset vahvistetaan vain kylmätyöstöllä tai niitä käytetään hehkutettuina.
K: Mikä on TC4-tankojen vakiovanhentamisjakso?
Liuoskäsittely 920-950 asteessa ja vesisammutus, sitten vanheneminen 480-560 asteessa 4-8 tuntia ja ilmajäähdytys; Tarkka yhdistelmä määräytyy vaaditun lujuuden ja sitkeyden tasapainon mukaan.
K: Milloin jännitys{0}}hehkutusta tulisi käyttää täyden hehkutuksen sijaan?
Käytä jännityksenpoistoa 500-700 asteessa 0,5-2 tuntia, kun vain jäännöstyöstöjännitykset on poistettava, ja täyttä hehkutusta 700-850 asteessa uunin jäähdytyksellä, kun tarvitaan maksimaalista sitkeyttä ja mikrorakenteen vakautta.
K: Voivatko titaanitangot korvata ruostumattoman teräksen merivesipalvelussa?
Monissa merisovelluksissa ne ovat ruostumattoman teräksen suorituskykyä parempia, koska vakaa passiivinen kalvo kestää kloridin pistesyöpymistä, vaikka korkeammat materiaalikustannukset yleensä rajoittavat valinnan kriittisiin tai painoherkkiin osiin.
K: Mitkä standardit kattavat titaanitangot?
ASTM B348 titaanille ja titaaniseoksiselle tankoille ja aihioille ja GB/T 2965 kiinalaisille titaanitankoille ovat tavallisia viitteitä, ja kolmannen osapuolen tarkastus EN 10204 3.1 voidaan toimittaa pyynnöstä.
