Banner

News

Dosbarthiad o'r Prif Ddefnyddion o Alloau Titaniwm Pur A Titaniwm

Jul 14, 2017

Dosbarthiad prif ddefnyddiau titaniwm pur a aloion titaniwm



Mae titaniwm yn fetel strwythurol pwysig a ddatblygwyd yn y 1950au. Oherwydd ei gryfder uchel, ymwrthedd cyrydiad da a gwrthsefyll gwres uchel, defnyddiwyd aloi titaniwm yn eang mewn gwahanol feysydd. Mae llawer o wledydd yn y byd wedi cydnabod pwysigrwydd deunyddiau aloi titaniwm, ac maent wedi eu hastudio a'u datblygu yn olynol, ac fe'u cymhwyswyd yn ymarferol. Yn yr ugeinfed ganrif 50 i 60 oed, yw prif strwythur aloi titaniwm a ddefnyddir wrth ddatblygu peiriant aero tymheredd uchel o allyriad aloi titaniwm, 70au, a gyhoeddodd Kai swp o aloion titaniwm, gan fod 80au, aloion titaniwm ac ali titaniwm cryfder cryf wedi cael eu datblygu ymhellach . Defnyddir aloion titaniwm yn bennaf i wneud rhannau cywasgydd peiriannau awyrennau, yna rocedi, taflegrau a strwythurau awyrennau cyflym.

Titaniwm yw allotrope, toddi pwynt 1668 DEG C, ar lai na 882 DEG C pan fydd rhes dwys o strwythur dillad chwe sgwâr, o'r enw alffa titaniwm; strwythur dellt ciwbig sy'n canolbwyntio ar y corff yn 882 DEG C, a elwir yn titaniwm beta. Cafwyd yr aloi titaniwm (aloion titaniwm) gyda microstructur gwahanol trwy ychwanegu elfennau aloi priodol i wahanol nodweddion y ddau strwythur titaniwm uchod ac yn newid yn raddol ei thymheredd trawsnewid cyfnod a chynnwys y cam. Ar dymheredd yr ystafell, mae gan yr ali titaniwm dair math o strwythur matrics, ac mae'r aloi titaniwm wedi'i rannu'n dair math canlynol: alfa aloi, alpha + beta) aloi ac aloi beta. Cynrychiolir Tsieina gan TA, TC a TB yn y drefn honno.

Ali titaniwm Alpha

Mae'n aloi un cam sy'n cynnwys ateb solid hafal alffa. Mae'n gam ar y tymheredd cyffredinol a'r tymheredd uwch a gymhwysir. Mae'r microstructur yn sefydlog, mae'r gwrthsefyll gwisgo yn uwch na thitaniwm pur, ac mae'r ymwrthedd ocsideiddio yn gryf. Ar 500 ~ 600 DEG C, mae'r cryfder a'r ymwrthedd creep yn dal i gael eu cynnal, ond ni ellir ei gryfhau trwy driniaeth wres, ac nid yw tymheredd yr ystafell yn uchel.

Ali titaniwm Beta

Mae'n ateb solid haearn beta sy'n cynnwys aloi un cam, ali titaniwm (3) heb driniaeth wres sydd â chryfder uchel, wedi'i atgyfnerthu ac aloi oed wedi'i gryfhau ymhellach, y cryfder ar dymheredd ystafell yw 1372 ~ 1666 MPa; ond ni ddylid defnyddio'r sefydlogrwydd thermol gwael, ar dymheredd uchel.

Aloi titaniwm Alpha + beta

Mae'n aloi cam dwbl, gyda pherfformiad cynhwysfawr da, sefydlogrwydd sefydliadol, caledrwydd da, ductility a pherfformiad anffurfiad, prosesu gwell gwasgedd thermol, yn gallu cryfhau'r aloi a chryfhau heneiddio. Mae cryfder na'r wladwriaeth heb ei drin ar ôl triniaeth wres yn cynyddu 50% ~ 100; cryfder tymheredd uchel, yn gallu gweithio ar dymheredd o 400 DEG i 500 DEG C o dan y tymor hir, y sefydlogrwydd thermol mewn ali titaniwm.

Y tri math mwyaf o aloi titaniwm sy'n cael eu defnyddio fwyaf cyffredin yw aloi titaniwm alffaidd ac aloi ali + beta titaniwm. Mae peirinability aloi titaniwm alffa Zui yn dda, aloi aloi + beta ali titaniwm yn ail, a beta ali titaniwm yw'r gwaethaf. Yr aloi titaniwm alffa yw TA, y ali titaniwm beta yw TB, ac mae'r aloi alpha + beta titaniwm yn TC.

Gellir rhannu aloi titaniwm yn aloi gwrthsefyll gwres, aloi cryfder uchel, aloi sy'n gwrthsefyll corydiad (molybdenwm titaniwm, aloi paladiwm titaniwm, ac ati), aloi tymheredd isel ac aloi swyddogaethol arbennig (deunydd storio hydrogen haearn titaniwm a aloi cof Ti Ni). Dangosir cyfansoddiad ac eiddo aloion nodweddiadol yn y tabl.

Gellir cael cyfansoddiad cam a micrestrwythuro'r ali titaniwm sy'n cael ei drin yn wres trwy addasu'r broses trin gwres. Yn gyffredinol, mae microstructur wedi'i hadeiladu'n dda â phlastigrwydd, sefydlogrwydd thermol a chryfder blinder da; cryfder rwygo creep, cryfder cywilydd a chadernwch torri strwythur acicular yn uchel; mae gan strwythur cymysg equiaxed ac acicular berfformiad cynhwysfawr da.

Mae gan aloi titaniwm fanteision cryfder uchel, dwysedd bach, eiddo mecanyddol da, caled da a gwrthiant cyrydiad da. Yn ogystal, mae gan aloi titaniwm berfformiad technolegol gwael a pheiriannu anodd. Mae'n hawdd amsugno hydrogen, nitrogen, carbon ac amhureddau eraill wrth weithio'n boeth. A gwrthiant ymwrthedd gwael, proses gynhyrchu gymhleth. Dechreuodd cynhyrchu titaniwm diwydiannol ym 1948. Mae datblygiad y diwydiant hedfan yn mynnu bod y diwydiant titaniwm yn tyfu ar gyfradd flynyddol gyfartalog o tua 8%. Mae allbwn blynyddol deunyddiau prosesu aloi titaniwm wedi cyrraedd mwy na 4 tunnell, a chynhyrchwyd bron i 30 gradd o aloi titaniwm. Y aloi titaniwm mwyaf a ddefnyddir yn eang yw Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5), Al-2.5Sn (TA7) a thitaniwm pur diwydiannol (TA1, TA2 a TA3).

Defnyddir aloion titaniwm yn bennaf i wneud rhannau cywasgydd peiriannau awyrennau, yna rocedi, taflegrau a strwythurau awyrennau cyflym. Yn y canol 60au, defnyddiwyd titaniwm a'i aloon mewn diwydiannau cyffredinol i gynhyrchu electrodau ar gyfer y diwydiant electrolytig, cyddwysyddion ar gyfer gorsafoedd pŵer, gwresogyddion ar gyfer mireinio a dadheintio petrolewm, a dyfeisiau rheoli llygredd amgylcheddol. Mae titaniwm a'i aloion wedi dod yn fath o ddeunyddiau strwythurol gwrthsefyll cyrydiad. Yn ogystal, fe'i defnyddir hefyd wrth gynhyrchu deunyddiau storio hydrogen a aloion cof siâp.

Dechreuodd Tsieina ymchwil titaniwm ac aloi titaniwm ym 1956. Yng nghanol y 60au, cafodd ali titaniwm ei ddiwydiannu a'i gynhyrchu i mewn i aloi TB2.

Mae ali titaniwm yn fath newydd o ddeunyddiau strwythurol pwysig a ddefnyddir mewn diwydiant awyrofod, y gyfran rhwng y cryfder a'r tymheredd rhwng alwminiwm a dur, alwminiwm, dur a chryfder uchel ond hefyd mae ganddi eiddo gwrth-cyrydu ardderchog ac eiddo tymheredd isel. Yn 1950, yr Unol Daleithiau am y tro cyntaf yn y bomwyr ymladdwyr F-84 fel paneli insiwleiddio ffuselage gefn, tarian gwynt, gorchudd tail a chydrannau eraill nad ydynt yn llwyth. Yn y 60au, dechreuodd Kai ddefnyddio rhannau aloi titaniwm o'r ffiwslawdd yn y cefn yn symud i'r ffiwslawdd canolog, ac yn rhannol disodli'r dur strwythurol i wneud cydrannau llwythog mor bwysig fel rheilffordd swmp, trawst, fflp a llithriad. Cynyddodd faint o ali titaniwm a ddefnyddiwyd yn awyrennau Meib yn gyflym, gan gyrraedd 20% ~ 25% o bwysau strwythur yr awyren. Ers 70au, dechreuodd awyrennau sifil ddefnyddio nifer fawr o aloion titaniwm, megis awyrennau Boeing 747 â chynnwys titaniwm o fwy na 3640 cilogram. Mae'r Maher yn defnyddio mwy na 2.5 o'r awyren yn defnyddio titaniwm yn bennaf i gymryd lle'r dur, er mwyn lleihau'r pwysau strwythurol. Er enghraifft, cyfrifodd 93% o bwysau strwythur yr awyren, a elwir yn yr awyren "titaniwm llawn", yr Unol Daleithiau SR-71 o awyrennau cyflymder uchel ei gyflymder uchel (hedfan Maher rhif 3, uchder hedfan 26212 metr). Pan fydd y gymhareb pwysau peiriant aero awyrennau rhwng 4 a 6 i 8 i 10, rhaid i'r tymheredd allbwn cywasgydd sy'n gyfateb o 200 ~ 300 i 500 ~ 600 gradd C gradd C, a wneir yn wreiddiol o ddisg cywasgydd pwysedd isel alwminiwm a llafn ddefnyddio ali titaniwm, titaniwm aloi neu ddur di-staen yn lle disg cywasgydd pwysedd uchel a llafn. Er mwyn lleihau'r pwysau strwythurol. Yn 70au, roedd cyfanswm yr aloi titaniwm yn yr injan awyrennau yn gyffredinol yn cyfrif am gyfanswm pwysau'r strwythur o 20% i 30%, a ddefnyddir yn bennaf wrth gynhyrchu cydrannau cywasgydd, megis creu ffan titaniwm a disg cywasgydd a llafn, titaniwm yn bwrw casio cywasgydd, casio a chragen dwyn ac ati. Mae'r llong ofod yn bennaf yn defnyddio ali titaniwm gyda chryfder uchel, ymwrthedd cyrydiad a pherfformiad gwrthsefyll tymheredd isel i wneud pob math o longau pwysedd, tanciau tanwydd, caewyr, rhwymynnau, ffrâm offeryn a chregyn roced. Mae lloerennau'r ddaear, modiwl llwyd, llong ofod dynion a gwennol gofod hefyd yn defnyddio rhannau weldio plât aloi titaniwm.