X'inhuma t-tipi ta 'ligi tat-titanju? Spjegazzjoni dettaljata tat-tipi ta 'ligi tat-titanju

Fl-univers vast tal-materjali tal-metall, il-liga tat-titanju tispikka bis-seħer uniku tagħha. Mhux biss għandu korp ħafif, iżda għandu wkoll vantaġġi multipli bħal qawwa għolja, reżistenza għall-korrużjoni u reżistenza għat-temperatura għolja, u jsir materjal indispensabbli u importanti fil-qasam industrijali modern. Allura, x'inhuma t-tipi ta 'ligi tat-titanju? Illum, ejjew nimxu fid-dinja tal-ligi tat-titanju u nesploraw is-seħer divers tiegħu.

1. Liga tat-titanju b'temperatura għolja Ti-6Al-4V
L-ewwel liga tat-titanju b'temperatura għolja żviluppata b'suċċess fid-dinja hija Ti-6Al-4V, b'temperatura ta 'servizz ta' 300-350 grad . Sussegwentement, ligi bħal IMI550 u BT3-1 b'temperatura ta 'servizz ta' 400 grad u IMI679, IMI685, Ti-6246, Ti-6242 b'temperatura ta 'servizz ta' 450 ~ 500 grad ġew żviluppati wieħed wara l-oħra. Fil-preżent, ligi tat-titanju b'temperatura għolja ġodda li ntużaw b'suċċess fil-magni tal-inġenji tal-ajru jinkludu ligi IMI829 u IMI834 fir-Renju Unit; Ti-1100 liga fl-Istati Uniti; Ligi BT18Y u BT36 fir-Russja, eċċ F'dawn l-aħħar snin, pajjiżi barranin ħadu t-teknoloġija tal-metallurġija tat-trab ta 'solidifikazzjoni rapida u materjali komposti rinfurzati b'fibra jew partiċelli biex jiżviluppaw ligi tat-titanju bħala d-direzzjoni tal-iżvilupp ta' ligi tat-titanju b'temperatura għolja, sabiex l-użu it-temperatura tal-ligi tat-titanju tista 'tiżdied għal aktar minn 650 grad. McDonnell Douglas tal-Istati Uniti żviluppa b'suċċess liga tat-titanju ta 'purità għolja u densità għolja bl-użu ta' solidifikazzjoni rapida/teknoloġija tal-metallurġija tat-trab. Is-saħħa tiegħu f'760 grad hija ekwivalenti għas-saħħa tal-ligi tat-titanju użati bħalissa f'temperatura tal-kamra.

2. Ligi tat-titanju bbażati fuq komposti tal-aluminju tat-titanju
Meta mqabbla ma 'ligi ġenerali tat-titanju, il-vantaġġi tal-komposti tal-aluminju tat-titanju bbażati fuq komposti intermetalliċi tas-sodju Ti3Al ( 2) u TiAl ( ) huma prestazzjoni tajba f'temperatura għolja (temperaturi tal-użu huma 816 u 982 grad rispettivament), reżistenza qawwija għall-ossidazzjoni, reżistenza tajba għat-tkaxkir u piż ħafif (id-densità hija biss 1/2 ta 'ligi ta' temperatura għolja bbażati fuq in-nikil). Dawn il-vantaġġi jagħmluha materjal kompetittiv għal magni tal-ajru futuri u partijiet strutturali tal-inġenji tal-ajru. Fil-preżent, bdew żewġ ligi tat-titanju bbażati fuq Ti3Al, Ti-21Nb-14Al u Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo, produzzjoni tal-massa fl-Istati Uniti. Ligi oħra tat-titanju bbażati fuq Ti3Al żviluppati f'dawn l-aħħar snin jinkludu Ti-24Al-11Nb, Ti25Al-17Nb-1Mo u Ti-25Al{{27} }Nb-3V-1Mo. Il-firxa tal-kompożizzjoni tal-ligi tat-titanju bbażati fuq TiAl ( ) hija TAl-(1-10)M (at.%), fejn M hija mill-inqas element wieħed fost v, Cr, Mn, Nb, Mn, Mo u W. Riċentement, ligi tat-titanju bbażati fuq TiAl3- bdew jiġbdu l-attenzjoni, bħal liga Ti{-65Al{-10Ni.

3. Liga tat-titanju tat-tip ta 'qawwa għolja u ta' toughness għolja
liga tat-titanju tat-tip ġie żviluppat l-ewwel minn Crucible fl-Istati Uniti f'nofs -1950s. B120liga VCA (Ti-13v-11Cr-3Al). -tip ta 'liga tat-titanju għandha proprjetajiet tajbin ta' pproċessar sħun u kiesaħ, hija faċli biex tinġabar, tista 'tiġi rrumblata u wweldjata, u tista' tikseb proprjetajiet mekkaniċi għolja, reżistenza ambjentali tajba u taħlita tajba ta 'saħħa u toughness tal-ksur permezz ta' trattament ta 'soluzzjoni solida li tixjieħ. Il-ligi tat-titanju tat-tip ta' saħħa għolja u ta' toughness għolja rappreżentattivi huma kif ġej: Ti1023 (Ti-10v{-2Fe-#al), li għandu l-istess prestazzjoni bħall-istruttura 30CrMnSiA ta' saħħa għolja. azzar użat komunement f'partijiet strutturali tal-inġenji tal-ajru u għandu prestazzjoni eċċellenti tal-forġa; Ti153 (Ti-15V-3Cr{-3Al{-3Sn), li għandu prestazzjoni aħjar tax-xogħol fil-kesħa mit-titanju pur industrijali, u s-saħħa tat-tensjoni tat-temperatura tal-kamra wara t-tixjiħ tista 'tilħaq aktar minn 1000MPa; 21S (Ti-15Mo-3Al{-2.7Nb{-0.2Si), li huwa tip ġdid ta 'liga tat-titanju reżistenti għall-ossidazzjoni, ultra-għolja żviluppata minn id-diviżjoni Timet tal-kumpanija Amerikana tal-metall tat-titanju, għandha Reżistenza tajba għall-ossidazzjoni tajba, prestazzjoni eċċellenti ta 'proċessar sħun u kiesaħ, tista' ssir f'fojl bi ħxuna ta '0.064mm; SP-700 (Ti{-4.5Al{-3V{-2Mo{-2Fe) liga tat-titanju żviluppata b'suċċess minn Nippon Steel Tube Co., Ltd. (NKK) għandu qawwa għolja, elongazzjoni superplastika sa 2000%, u t-temperatura tal-iffurmar superplastika hija 140 grad inqas minn Ti-6Al-4V, li jista 'jissostitwixxi Ti-6Al-4 Liga V biex timmanifattura diversi komponenti aerospazjali bl-użu tat-teknoloġija superplastic forming-diffusion bonding (SPF/DB); BT-22 (TI{-5v{-5Mo{-1Cr{-5Al) żviluppat mir-Russja għandu reżistenza għat-tensjoni ta' aktar minn 1105MPA.

4. Liga tat-titanju ritardant tal-fjammi
Ligi tat-titanju konvenzjonali għandhom tendenza li jaħarqu l-alkani taħt ċerti kundizzjonijiet, li jillimitaw ħafna l-applikazzjoni tagħhom. Bi tweġiba għal din is-sitwazzjoni, diversi pajjiżi nedew riċerka dwar ligi tat-titanju li jwaqqfu l-fjammi u kisbu ċerti skoperti. Liga C (magħrufa wkoll bħala T) żviluppata minn Qiang State għandha kompożizzjoni nominali ta '50Ti-35v-15Cr (frazzjoni tal-massa). Hija liga tat-titanju li titwaqqaf il-fjammi li mhix sensittiva għall-kombustjoni kontinwa u ġiet użata f'magni F119. BTT-1 u BTT-3 huma ligi tat-titanju li jwaqqfu l-fjammi żviluppati mir-Russja. It-tnejn huma ligi Ti-Cu-Al bi prestazzjoni tajba ħafna tal-proċess ta 'deformazzjoni termali u jistgħu jintużaw biex jagħmlu partijiet kumplessi.

5. Ligi tat-titanju mediċi
It-titanju mhuwiex tossiku, ħafif, għoli fis-saħħa u għandu bijokompatibilità eċċellenti. Huwa materjal tal-metall mediku ideali u jista 'jintuża bħala impjant għall-ġisem tal-bniedem. Fil-preżent, Ti-6Al-4v għadu użat ħafna fil-qasam mediku. Liga ELI. Madankollu, dan tal-aħħar jippreċipita ammont żgħir ħafna ta 'joni tal-vanadju u tal-aluminju, li jnaqqas l-adattabilità taċ-ċelluli tiegħu u jista' jikkawża ħsara lill-ġisem tal-bniedem. Din il-kwistjoni ilha tattira attenzjoni mifruxa fil-komunità medika. Sa minn nofs -1980s, l-Istati Uniti bdew jiżviluppaw ligi tat-titanju bijokompatibbli mingħajr aluminju, mingħajr vanadju għall-ortopedija. Il-Ġappun, ir-Renju Unit u pajjiżi oħra wkoll għamlu ħafna riċerka f'dan il-qasam u għamlu xi progress ġdid. Pereżempju, il-Ġappun żviluppa serje ta' + ligi tat-titanju b'bijokompatibilità eċċellenti, inkluż Ti-15Zr-4Nb_4ta{{10}}.2Pd, Ti -15Zr-4Nb-aTa{-0.2Pd-0.20~0.05N, Ti-15Sn-4Nb-2 Ta-0.2Pd u Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20. Is-saħħa tal-korrużjoni, is-saħħa tal-għeja u r-reżistenza għall-korrużjoni ta' dawn il-ligi huma aħjar minn dawk ta' Ti-6Al-4v ELI. Meta mqabbel ma '+ liga tat-titanju, liga tat-titanju għandha saħħa ogħla, prestazzjoni ta' qtugħ aħjar u toughness, u hija aktar adattata għall-impjantazzjoni fil-ġisem tal-bniedem. Fl-Istati Uniti, ħames liegi tat-titanju ġew rakkomandati għall-qasam mediku, jiġifieri TMZFTM (TI-12Mo-^Zr-2Fe), Ti-13Nb-13Zr , Timetal 21SRx (TI-15Mo{-2.5Nb{-0.2Si), Tiadyne 1610 (Ti{-16Nb{-9.5Hf) u Ti{{51 }}Mo. Huwa stmat li fil-futur qarib, dan it-tip ta 'liga tat-titanju b'saħħa għolja, modulu elastiku baxx, formabilità eċċellenti u reżistenza għall-korrużjoni x'aktarx li jissostitwixxi l-liga Ti{-6Al{-4V li bħalissa tintuża ħafna f' il-qasam mediku. Liga ELI.

Bl-avvanz kontinwu tax-xjenza u t-teknoloġija u l-iżvilupp kontinwu ta 'l-industrija, il-prospetti ta' applikazzjoni ta 'ligi tat-titanju se jsiru usa' u usa'. Min-naħa waħda, ir-riċerka dwar il-ligi tat-titanju se tkompli tapprofondixxi, u se jiġu żviluppati aktar ligi tat-titanju ġodda biex jissodisfaw il-ħtiġijiet ta 'oqsma differenti. Min-naħa l-oħra, it-teknoloġija tal-manifattura tal-ligi tat-titanju se tkompli titjieb, ittejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni, tnaqqas l-ispejjeż, u tippromwovi l-popolarizzazzjoni u l-applikazzjoni tal-ligi tat-titanju.