Eiginleikar og hitameðferðarferli títanstanga og títanálstanga

Heim > Þekking > Eiginleikar og hitameðferðarferli títanstanga og títanálstanga

Títan er mjög stöðugt í lofti við stofuhita. Við hitun í 400-550°C myndast sterk oxíðfilma á yfirborðinu til að verja það fyrir frekari oxun. Titanium hefur sterka getu til að taka upp súrefni, köfnunarefni og vetni. Þessar lofttegundir eru mjög skaðleg óhreinindi fyrir málmtítan. Jafnvel mjög lítið magn (0.01% ~ 0.005%) getur haft alvarleg áhrif á vélræna eiginleika þess.


Meðal títanefnasambanda hefur títantvíoxíð (TiO2) hagnýtasta gildið. Ti02 er óvirkt fyrir mannslíkamann og ekki eitrað. Það hefur röð af framúrskarandi sjónrænum eiginleikum. Ti02 er ógegnsætt og hefur mikinn gljáa og hvítleika, háan brotstuðul og dreifingarkraft, sterkan felustyrk og góða dreifingu. Litarefnið sem framleitt er er hvítt duft, almennt þekkt sem títanhvítt, sem er mikið notað. Útlit títanstangar er mjög svipað stáli, með þéttleika 4.51 g/cm3, sem er minna en 60% af stáli. Það er málmþátturinn með lægsta þéttleika meðal eldföstra málma. Vélrænni eiginleikar títan, almennt þekktur sem vélrænni eiginleikar, eru náskyldir hreinleika. Háhreint títan hefur framúrskarandi vinnslueiginleika, með góða lengingu og flatarmálsminnkun, en styrkur þess er lítill og það er ekki hentugur til notkunar sem byggingarefni. Hreint títan í iðnaði inniheldur hóflegt magn af óhreinindum, hefur mikinn styrk og mýkt og er hentugur til að búa til byggingarefni.


Títan málmblöndur skiptast í lágstyrk og mikla mýkt, miðlungsstyrk og mikinn styrk, allt frá 200 (lítill styrkur) til 1300 (hástyrkur) MPa, en almennt títan málmblöndur má líta á sem hástyrktar málmblöndur. Þær eru sterkari en álblöndur sem eru taldar miðlungsstyrkar og geta alveg komið í stað sumra stáltegunda hvað styrkleika varðar. Í samanburði við hraðminnkandi styrkleika álblöndur við hitastig yfir 150°C, geta sumar títan málmblöndur samt haldið góðum styrk við 600°C.


Þétt málmtítan er mjög metið af flugiðnaðinum vegna létts, meiri styrkleika en álblöndu og getu til að viðhalda meiri styrk en ál við háan hita. Í ljósi þess að þéttleiki títan er 57% af stáli, sérstakur styrkur þess (styrkur/þyngdarhlutfall eða styrkur/þéttleiki hlutfall er kallaður sérstakur styrkur) er hár og tæringar-, andoxunar- og þreytuvirkni þess er sterk. 3/4 af títan málmblöndur eru notaðar sem burðarefni sem táknuð eru með burðarblöndur í geimferðum og 1/4 eru aðallega notaðar sem tæringarþolnar málmblöndur. Títan álfelgur hefur mikinn styrk og lágan þéttleika, góða vélræna eiginleika, góða hörku og tæringarþol. Að auki hafa títan málmblöndur lélega vinnslugetu og erfitt að vinna úr þeim. Við varmavinnslu gleypa þeir auðveldlega óhreinindi eins og vetni, súrefni, köfnunarefni og kolefni. Það hefur einnig lélegt slitþol og flókið framleiðsluferli. Iðnaðarframleiðsla á títan hófst árið 1948. Þörfin fyrir þróun flugiðnaðarins hefur valdið því að títaniðnaðurinn hefur þróast með að meðaltali um 8% árlegum vexti. Á þessari stundu hefur árleg framleiðsla heimsins á títan ál vinnsluefni náð meira en 40,000 tonnum, með næstum 30 tegundum af títan ál. Mest notuðu títan málmblöndur eru Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) og hreint títan í iðnaði (TA1, TA2 og TA3).


Það eru þrjú hitameðhöndlunarferli fyrir títanstangir og títanálstangir:


1. Meðferð og öldrun með fastri lausn: Tilgangurinn er að bæta styrkleika þess. Alfa títan álfelgur og stöðug beta títan álfelgur er ekki hægt að styrkja og hitameðhöndla, og aðeins glæða við framleiðslu. Hægt er að styrkja α+β títan málmblöndur og metstable β títan málmblöndur sem innihalda lítið magn af α fasa enn frekar með meðhöndlun á föstu lausnum og öldrun.


2. Álagslosun glæðing: Tilgangurinn er að útrýma eða draga úr afgangsálagi sem myndast við vinnsluna. Koma í veg fyrir efnaárás og draga úr aflögun í sumum ætandi umhverfi.


3. Algjör glæðing: Tilgangurinn er að fá góða hörku, bæta vinnsluárangur, auðvelda endurvinnslu og bæta víddar- og byggingarstöðugleika.