X'inhi d-differenza bejn it-titanju pur u l-liga tat-titanju GR5?

Gradi tat-titanju komunement użati

GR1 (Grad2) titanju pur industrijali

GR2 (Grad3) titanju pur industrijali

GR7 (Grad11) Ti-0.2Pd

GR10 (Grad12) Ti-0.3Mo-0.8Ni

GR5 (AB-1) Ti-6Al-4V

It-titanju pur industrijali huwa maqsum fi tliet gradi: GR1, GR2 u GR3 skond il-kontenut ta 'impurità tiegħu. L-elementi tal-impurità interstizjali ta 'dawn it-tliet tipi ta' titanju pur industrijali jiżdiedu gradwalment, għalhekk is-saħħa mekkanika u l-ebusija tagħhom tiżdied gradwalment ukoll, iżda l-plastiċità u t-toughness jonqsu kif xieraq.

It-titanju industrijalment pur użat komunement fl-industrija huwa GR2 minħabba r-reżistenza moderata għall-korrużjoni tiegħu u l-proprjetajiet mekkaniċi komprensivi. GR3 jista 'jintuża meta jkunu meħtieġa rekwiżiti ogħla ta' reżistenza għall-ilbies u saħħa. GR1 jista 'jintuża meta tkun meħtieġa prestazzjoni aħjar tal-iffurmar.

GR1, GR2 u GR3 fl-istandard nazzjonali jikkorrispondu għal Gr0, Gr1 u Gr2 fl-UNS.

GR1 u GR2 għandhom toughness tajba f'temperatura baxxa u saħħa għolja f'temperatura baxxa meta l-kontenut tal-ħadid ω huwa 0.095%, il-kontenut ta' ossiġnu ω huwa 0.{{10} }8%, il-kontenut ta 'idroġenu ω huwa 0.0009%, u l-kontenut ta' nitroġenu ω huwa 0.0062%, u jista 'jintuża bħala materjali strutturali b'temperatura baxxa taħt -253 grad .

Id-differenza bejn GR1 u GR2 hija li dan tal-aħħar għandu kontenut ogħla ta 'ħadid u ossiġnu, għalhekk is-saħħa ta' GR2 hija ogħla minn GR1.

GR5 jirrappreżenta l-aktar ligi tat-titanju b'temperatura baxxa. Is-saħħa tiegħu se tiżdied hekk kif it-temperatura tonqos, iżda l-plastiċità tagħha mhux se tbiddel ħafna. Iżomm duttilità tajba u toughness f'temperaturi baxxi ta '{2}} grad, tevita l-fraġilità kiesħa tal-metall, li jagħmilha materjal ideali għal kontenituri krijoġeniċi, kaxxi tal-ħażna u tagħmir ieħor.

Hemm ħafna marki u varjetajiet ta 'ligi tat-titanju, aktar minn 100 tip. Hemm 40-50 tipi disponibbli fl-industrija, u tużżana biss huma l-aktar użati. Dawn jinkludu diversi titanju pur industrijali u ligi tat-titanju magħżula ta' gosti differenti, bħal Ti-6AL-4V, Ti-5AL-2.5Sn, Ti{{7} }AL-1.5Mn, Ti-3AL-2.5V, Ti-6AL- 2Sn-4Zr-2Mo , Ti-6AL-2Sn-4Zr-6Mo, Ti-8AL-1Mo-1V, Ti{{ 24}}V-11Cr-3AL, Ti-15V—3Cr-3AL-Sn u Ti-10V-2Fe{{ 33}}AL u Ti-0.20Pd, Ti-0.3Mo{-0.8Ni, eċċ. Madankollu, għal ħafna pajjiżi, l-ewwel żewġ ligi importanti (Ti-6 Al-4V; Ti-5Al{-2.5Sn) huma l-aktar tipiċi u rikonoxxuti minn pajjiżi madwar id-dinja.

Ligi tat-titanju huma ġeneralment imsemmija skond l-istrutturi tagħhom, jiġifieri ligi tat-titanju (inklużi ligi tat-titanju qrib), ligi tat-titanju u ( + ) ligi tat-titanju. Fl-istandards nazzjonali Ċiniżi, TA, TB, u TC jintużaw bħala prefissi biex jirrappreżentaw it-tip ta 'liga tat-titanju, segwiti minn numru biex jirrappreżentaw in-numru tas-serje tal-liga. Per eżempju, TA jirrappreżenta liga tat-titanju alfa, liga tat-titanju GR6 hija Ti5Al-2.5Sn liga; TB tirrappreżenta beta titanju. Liga, TB2 hija Ti-5Mo-5V-8Cr-3liga Al; TC jirrappreżenta + liga, bħal liga tat-titanju GR5 hija liga Ti-6Al-4V.

Ligi tat-titanju alfa prinċipalment fihom elementi alfa stabbli. Fi stat stabbli f'temperatura tal-kamra, huma bażikament ligi tat-titanju tal-fażi alfa, bħal titanju pur industrijali (GR1, GR2, GR3, GR4) u GR6 (Ti-5Al-5Sn). Ligi tat-titanju alfa huma prinċipalment użati fl-industriji kimiċi, petrokimiċi u tal-ipproċessar. F'dawn l-industriji, il-konsiderazzjoni primarja hija r-reżistenza għall-korrużjoni u l-proċessabbiltà tal-liga. Titanju pur industrijali (TA0-GR3 erba 'tipi), liga ta' titanju GR7 li fiha palladju (liga ta 'titanju-palladju GR7) u ligi li fihom ammonti żgħar ta' molibdenu u nikil (liga ta 'titanju-molibdenu-nikil GR10) huma preferuti.

Qrib il-liga tat-titanju, ammont żgħir ta 'elementi stabilizzanti huma miżjuda ma' dan it-tip ta 'liga tat-titanju. Fi stat stabbli f'temperatura tal-kamra, l-istruttura ittemprata fiha ammont żgħir ta 'fażi jew komposti intermetalliċi, ġeneralment mhux aktar minn 10%, bħal GR11 (Ti-8Al-1Mo-1 V ), li hija liga tat-titanju żviluppata fl-Istati Uniti għall-użu f'temperaturi għoljin, iżda kontenut għoli ta 'aluminju jista' jikkawża problemi ta 'korrużjoni tal-istress tal-melħ termali; GR15 (Ti-6.5Al-1Mo-1V{-2Zr) hija liga BT20 żviluppata fir-Russja. Il-liga tat-titanju GR11 hija liga simili għal-liga tat-titanju GR15. Dan tal-aħħar inaqqas il-kontenut tal-aluminju u jżid iż-żirkonju, u b'hekk iżżomm ir-reżistenza tas-sħana u jtejjeb il-korrużjoni tal-istress tal-effett tal-melħ sħun. + liga kompost GR13 (Ti-2.5CU) hija liga IMI230 żviluppata fir-Renju Unit.

+ liga tat-titanju fiha elementi aktar -stabilizzanti u hija liga tat-titanju komposta minn u fażijiet fi stat stabbli f'temperatura tal-kamra. kontenut huwa ġeneralment 10%-50%. + liga tat-titanju għandha qawwa medja u tista 'tissaħħaħ bi trattament bis-sħana, iżda l-prestazzjoni tal-iwweldjar tagħha hija fqira. Skont l-ekwivalenti tal-molibdenu, dan it-tip ta 'liga jista' jinqasam f'tipi martensitiċi u tranżitorji. Fosthom, il-liga tipika Ti-6Al-4V ġiet żviluppata mill-Water City Arsenal fl-Istati Uniti fl-1954. Huwa użat ħafna fl-industrija aerospazjali. Dan il-prodott tal-liga jammonta għal 55%-65% tal-produzzjoni tal-liga tat-titanju u jista 'jintuża biex jipproduċi diversi prodotti aerospazjali ta' daqs kbir. Forġa u partijiet, liga Ti{-6Al-4V għandha proprjetajiet komprensivi eċċellenti, hija l-aktar riċerkata b'mod intensiv, intużat għall-itwal żmien, u għandha l-akbar firxa ta 'applikazzjonijiet. Għalhekk, il-liga żammet vitalità qawwija mit-twelid tagħha nofs seklu ilu. Il-marka Ċiniża hija GR5, id-diviżjoni Timet tal-American Titanium Metal Company hija Ti-6Al{-4V, il-American Active Metal Company hija RMI6Al4V, il-British Titanium Company hija IMI318, ir-Russja hija BT6, Sumitomo tal-Ġappun huwa ST-Al40, u Franza hija TA6V. Il-Ġermanja hija LT31.

Iż-żieda ta' elementi għal-ligi tat-titanju huma espressi b'ekwivalenti ta' molibdenu [Mo1]ep u ekwivalenti ta' aluminju [Al]ep: u liga kważi tat-titanju [Mo1]ep hija 12-13, [Al]ep hija 5-8; + Liga tat-titanju [Mo1] ep hija 5-12, [Al] ep hija 6-30; liga tat-titanju (liga metastabbli) [Mo1] ep hija 12-25, [Al] ep hija 5-8. Huwa aktar adattat għad-disinjaturi li jikklassifikaw skond l-intensità, li tista 'tinqasam f'intensità baxxa, intensità normali, intensità medja, intensità għolja u intensità massima.

⑴Titanju pur industrijali

It-titanju pur industrijali huwa titanju metalliku dens b'kontenut ta 'titanju ta' mhux inqas minn 99% u li fih ammont żgħir ta 'ħadid, ossiġnu, karbonju, nitroġenu, idroġenu u impuritajiet oħra. L-impuritajiet li għandhom l-aktar impatt ovvju fuq il-proprjetajiet mekkaniċi tat-titanju pur huma l-ossiġnu, in-nitroġenu u l-ħadid, speċjalment l-ossiġnu. Ir-reazzjoni bejn l-idroġenu u t-titanju hija riversibbli. L-impatt ewlieni tal-idroġenu fuq il-prestazzjoni tat-titanju huwa "fraġilità tal-idroġenu". Normalment ikun stipulat li l-kontenut ta' idroġenu m'għandux jaqbeż 0.03%-0.05% idroġenu. Għalkemm it-titanju pur industrijali għandu kannizzata eżagonali ippakkjata mill-qrib ( ) f'temperatura tal-kamra, il-proporzjon axjali tiegħu huwa żgħir (c/a=1.587) u għandu proċessabbiltà tajba. It-titanju pur għandu formabbiltà tajba u proprjetajiet tal-iwweldjar u mhuwiex sensittiv għat-trattament tas-sħana.

It-titanju pur industrijali ġie inkluż fl-istandard internazzjonali ISO5832-2-1999 bħala materjal tal-metall għal impjanti kirurġiċi. Materjali li jissodisfaw l-impjanti fit-tul għandu jkollhom ir-rekwiżiti bażiċi li ġejjin: reżistenza għall-korrużjoni, bijokompatibilità, saħħa tensili superjuri, reżistenza għall-għeja u Għandu toughness tajba, għodod elastiċi li joborxu, reżistenza għall-ilbies u prezz sodisfaċenti.

⑵ Liga tat-titanju reżistenti għall-korrużjoni

Ligi tat-titanju reżistenti għall-korrużjoni huma adattati għall-użu f'midja korrużiva ħafna, prinċipalment ligi ta 'saħħa baxxa. F'oqsma mhux aerospazjali, il-vantaġġ ta 'reżistenza tajba għall-korrużjoni jintuża prinċipalment. Ligi tat-titanju reżistenti għall-korrużjoni jtejbu r-reżistenza għall-korrużjoni tat-titanju pur industrijali fit-tnaqqis tal-midja (bħal aċidu idrokloriku, aċidu sulfuriku, aċidu fosforiku, aċidu ossaliku u aċidu formiku). Bħalissa, titanju molibdenu matur, titanju palladju, titanju molibdenu nikil, titanju nikil, titanju tantalu, eċċ liga.

Liga tat-titanju-molibdenu kienet l-ewwel studjata (fl-1952). Għandu reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti fit-tnaqqis tal-aċidu idrokloriku. Liga Ti-30Mo hija reżistenti għat-togħlija 5% aċidu karboniku, jagħli 5% aċidu sulfuriku, jagħli 10% aċidu fosforiku, jagħli F'10% aċidu aċetiku u jagħli 50% aċidu formiku, il-massimu ġenerali rata ta 'korrużjoni hija 0.0254-0.0508mm/a. Ir-rata ta 'korrużjoni ta' titanju pur f'soluzzjoni ta 'aċidu sulfuriku ta' 10% f'93.3 grad tilħaq 38.1-50.8mm/a; Ti-30liga Mo f'Ir-reżistenza għall-korrużjoni fil-midja ossidanti hija fqira. Minħabba ż-żieda ta 'liga ta' molibdenu-afnju ta 'densità għolja, it-tidwib, l-ipproċessar u l-iwweldjar se jġibu ċerti diżastri tal-arja. Minn ligi tat-titanju-molibdenu, ligi tat-titanju reżistenti għall-korrużjoni bħal titanju-molibdenu-niobju, titanju-molibdenu-żirkonju, u titanju-molibdenu-palladju huma derivati.

Il-liga tat-titanju-palladju GR7 għandha reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti fil-midja ossidanti. Għandha wkoll ċerta reżistenza għall-korrużjoni biex tnaqqas il-midja, u tista 'speċjalment ittejjeb ir-reżistenza tagħha għall-korrużjoni tal-xquq f'midja b'konċentrazzjoni għolja ta' joni tal-klorur. Liga tat-titanju GR7 fiha 0.2% palladju. F'5% aċidu sulfuriku jagħli, liga ta 'titanju-palladju GR7 tista' tnaqqas ir-rata ta 'korrużjoni minn 48.26mm/a (titanju pur industrijali) għal 0.508mm/a, u żżid ir-reżistenza għall-korrużjoni b'madwar 95 darba. Il-liga għandha proprjetajiet tajbin ta 'pproċessar, iffurmar u wweldjar, iżda fiha l-palladju tal-metall prezzjuż u tiswa ħafna flus.

Liga tat-titanju beta. Dan it-tip ta 'liga tat-titanju fih biżżejjed elementi beta stabbli. B'rata ta 'tkessiħ xierqa, l-istruttura tat-temperatura tal-kamra hija kollha fażi beta. Normalment jista 'jinqasam f'liga tat-titanju beta li tista' tiġi trattata bis-sħana (liga tat-titanju beta meta stabbli) u titanju beta stabbli. liga. Liga tat-titanju beta li tista 'tiġi trattata bis-sħana għandha plastikità tal-proċess tajba ħafna taħt kundizzjonijiet ta' tkessiħ, tista 'tiġi ffurmata kiesħa fi pjanċi, u tista' tikseb saħħa tat-tensjoni tat-temperatura tal-kamra sa 1300-1400MPa permezz ta 'trattament ta' tixjiħ.

Il-kompożizzjoni nominali ta 'liga ta' titanju-molibdenu-nikil GR10 hija Ti-0.3Mo-0.8Ni. Hija liga Ti-12 riċerkata u żviluppata mill-Istati Uniti f'nofs-1970s. Huwa liga tat-titanju reżistenti għall-korrużjoni tax-xquq. Is-saħħa tat-tensjoni tal-liga fi 300 grad Hija d-doppju tat-titanju pur, u r-reżistenza għall-korrużjoni tagħha biex tnaqqas il-midja hija mtejba b'mod sinifikanti. Il-korrużjoni tal-qsim ma sseħħx fil-klorur fi 150-200 grad .

It-temperatura tal-użu ta 'liga tat-titanju-nikil (Ti-2Ni) f'tagħmir tad-desalinizzazzjoni b'temperatura għolja tista' tilħaq madwar 200 grad.

Liga tat-titanju-tantalu (Ti-5Ta) hija liga tat-titanju tat-tip reżistenti għall-korrużjoni tal-aċidu nitriku prodotta mir-Russja taħt il-marka tal-liga 4204 u l-Azzar Kobe tal-Ġappun taħt il-marka KS50Ta. Il-liga għandha prestazzjoni tajba tal-proċess u prestazzjoni tal-iwweldjar, u r-rata ta 'korrużjoni fl-aċidu nitriku li jiċċirkola fi grad 100-200 hija inqas minn 0.1mm/a. Ġie applikat f'tagħmir ta 'rkupru ta' aċidu nitriku u proċessi ta 'riproċessar tal-fjuwil nukleari.

⑶Liga tat-titanju strutturali

Ligi tat-titanju ta 'saħħa baxxa klassifikati skond is-saħħa jintużaw prinċipalment f'ambjenti reżistenti għall-korrużjoni, filwaqt li ligi tat-titanju oħra jintużaw f'partijiet strutturali, imsejħa ligi tat-titanju strutturali. Ligi tat-titanju tas-saħħa ordinarja (madwar 500MPa), prinċipalment inkluż titanju pur industrijali, Ti-2Al-1.5Mn (TC1), u Ti-3Al-2.5V (GR18) ), intużaw ħafna. Minħabba l-ipproċessar tajjeb u l-proprjetajiet tal-formabilità u l-iwweldjar tiegħu, il-liga tintuża biex tagħmel diversi partijiet tal-pjanċa tal-avjazzjoni u pajpijiet idrawliċi, kif ukoll prodotti ċivili tar-roti. Il-liga tipika ta 'liga tat-titanju ta' saħħa medja (madwar 900MPa) hija Ti-6Al-4V (GR5), li tintuża ħafna fl-industrija tal-liga tat-titanju aerospazjali. Liga tat-titanju ta 'qawwa għolja tal-pjanċa għandha saħħa tat-tensjoni tat-temperatura tal-kamra ta' aktar minn 1100MPa. Huwa magħmul minn liga kważi tat-titanju u liga metastabbli tat-titanju. Jintuża prinċipalment biex jissostitwixxi l-azzar strutturali ta 'saħħa għolja użat komunement fl-istrutturi tal-inġenji tal-ajru. Il-ligi tipiċi tiegħu huma Ti-13V- 11Cr-3Al, Ti{-15V{-3Cr-3Al-3Sn u Ligi Ti-10V-2Fe-3Al, eċċ.

4. Liga tat-titanju reżistenti għas-sħana

Liga tat-titanju reżistenti għas-sħana hija liga tat-titanju adattata għal tħaddim fit-tul f'temperaturi ogħla. Għandu qawwa istantanja għolja u durabbli fuq il-firxa kollha tat-temperatura operattiva. Għandha stabbiltà termali tajba, reżistenza għat-tkaxkir u plastiċità f'temperatura tal-kamra, u għandha reżistenza tajba għall-għeja f'temperatura għolja. Huwa prinċipalment użat biex jimmanifattura diski, xfafar, kisi ta 'dħul ta' l-arja u komponenti ta 'inġenji ta' l-ajru f'kompressuri. Ligi tat-titanju reżistenti għas-sħana ġew soluzzjoni solida msaħħa + ligi tat-titanju tat-tip u qrib it-tip. + ligi tat-titanju reżistenti għas-sħana tat-tip li jistgħu jaħdmu għal żmien twil taħt 500 grad fihom aktar -stabilizzanti elementi, u l-ekwivalenti ta ' l-aluminju huwa ' l fuq minn 6. Billi żżid elementi xierqa beta stabilizzanti, il-liga mhux biss juri qawwa istantanja għolja f'temperaturi għoljin, iżda għandu wkoll plastikità suffiċjenti. Ligi tipiċi jinkludu GR5 (Ti-6Al-4V), TC6 (Ti-6Al{-2.5Mo-2Cr{-0.5 Fe -0.3Si) u TC11 (Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si). ligi tat-titanju reżistenti għas-sħana tat-tip li jaħdmu għal żmien twil taħt il-500 grad fihom ammont żgħir ta 'elementi -stabilizzanti. L-ekwivalenti tal-aluminju huwa kważi kollha 'l fuq minn 7, u l-liga għandha aktar fażi fl-istat tal-ekwilibriju, għalhekk dawn il-ligi għandhom reżistenza ogħla għat-tkaxkir u reżistenza aħjar għall-għeja u toughness tal-ksur 'il fuq minn 500 grad. Minħabba li l-liga kważi tat-tip għandha dawn il-proprjetajiet komprensivi eċċellenti, saret is-sistema ewlenija ta 'ligi reżistenti għas-sħana. Ligi tipiċi huma Ti-8Al-1Mo-1V (US Ti{-811), Ti6Al-2Zr-1Mo-1 V (Russu BT20), Ti-6Al-2Sn{-4Zr-2Mo (US Ti{-6242) u Ti{-5.5Al { {54}}.5Sn-3Zr-1Nb{-0.3Mo-0.3Si (UK IMI-829).

5. Liga tat-titanju b'temperatura baxxa

Ligi tat-titanju b'temperatura baxxa huma u + ligi tat-titanju adattati għall-użu f'temperaturi baxxi. Dan it-tip ta 'liga jiżdied hekk kif tonqos it-temperatura, u t-toughness tagħha rari tonqos hekk kif tonqos it-temperatura, u għalhekk tista' tintuża bħala partijiet strutturali b'temperatura baxxa. Ix-xejra ta 'żvilupp ta' ligi tat-titanju b'temperatura baxxa hija li tnaqqas il-kontenut ta 'ossiġnu minn 0.2% (grad ordinarju) għal 0.12% biex tifforma liga ta' titanju ta 'grad ta' gap estremament baxx (ELI). Jista 'jintuża f'temperaturi ultra baxxi (<77K). Typical alloys are Ti-5Al-2.5Sn (ELI). Ti-5Al-2.5Sn (ELI is the US military standard MIL-9047) developed in the United States in the early 1960s. China successfully copied the alloy in the late 1970s and called it GR6 titanium alloy, Ti-5Al-2.5Sn (ELI) alloy. Especially suitable for liquid fuel storage containers operating at low temperatures of -255°C. There are many brands and varieties of titanium alloys, more than 100 types. There are 40-50 types available in industry, and only a dozen are most commonly used. These include various industrial pure titanium and selected titanium alloys of different tastes, such as Ti-6AL-4V, Ti-5AL-2.5Sn, Ti-2AL-1.5Mn, Ti-3AL-2.5V, Ti-6AL- 2Sn-4Zr-2Mo, Ti-6AL-2Sn-4Zr-6Mo, Ti-8AL-1Mo-1V, Ti-13V-11Cr-3AL, Ti-15V—3Cr-3AL-Sn and Ti-10V-2Fe-3AL and Ti-0.20Pd, Ti-0.3Mo-0.8Ni, etc. However, for most countries, the first two important alloys (Ti-6Al-4V; Ti-5Al-2.5Sn) are the most typical and recognized by countries around the world.