Caratteristiche prestazionali delle leghe di titanio
Mar 14, 2024
La lega di titanio presenta i vantaggi di bassa densità, elevata resistenza specifica, buona resistenza alla corrosione, elevata resistenza al calore, buone prestazioni di processo e così via, è il materiale strutturale di ingegneria aerospaziale più ideale. È ampiamente utilizzato in vari campi.
Il titanio è un nuovo tipo di metallo, proprietà del titanio e contenuto di carbonio, azoto, idrogeno, ossigeno e altre impurità legate al contenuto di impurità di ioduro di titanio puro non superiore a 0,1%, ma la sua forza è bassa, alta plasticità. Il 99,5% delle prestazioni del titanio industriale è puro: densità ρ=4,5 g / cm3, punto di fusione di 1725 gradi, durezza HB195.
Molta forza
La densità della lega di titanio è generalmente di circa 4,51 g/cm3, solo il 60% dell'acciaio, la resistenza del titanio puro è vicina solo alla resistenza dell'acciaio ordinario, alcune leghe di titanio ad alta resistenza superano la resistenza di molti acciai legati. Pertanto, la resistenza specifica della lega di titanio (resistenza/densità) è molto maggiore rispetto ad altri materiali strutturali metallici e può produrre unità ad alta resistenza, buona rigidità, parti e componenti leggeri. Attualmente, le leghe di titanio vengono utilizzate nei componenti di motori, scheletri, rivestimenti, elementi di fissaggio e carrelli di atterraggio degli aeroplani.
Elevata resistenza termica
L'uso di una temperatura superiore a quella delle leghe di alluminio di qualche centinaio di gradi a temperatura media può comunque mantenere la resistenza richiesta, può essere a una temperatura di 450 ~ 500 gradi per lavori a lungo termine; la lega di titanio nell'intervallo da 150 gradi a 500 gradi ha ancora una resistenza specifica molto elevata, mentre le leghe di alluminio nell'intervallo 150 gradi superano la forza dell'evidente declino. La temperatura di lavoro della lega di titanio può raggiungere i 500 gradi, mentre la lega di alluminio è inferiore a 200 gradi.
Buona resistenza alla corrosione
La lega di titanio nell'atmosfera umida e nei mezzi di acqua di mare funziona, la sua resistenza alla corrosione è di gran lunga migliore dell'acciaio inossidabile; vaiolatura, corrosione acida, resistenza alla tensocorrosione è particolarmente forte; alcali, cloruro, cloro, elementi organici, acido nitrico, acido solforico, ecc. hanno un'eccellente resistenza alla corrosione. Tuttavia, il titanio ha una scarsa resistenza alla corrosione nei confronti dell'ossigeno riducente e dei sali di cromo.
Buone prestazioni a bassa temperatura
La lega di titanio a bassa e bassissima temperatura può comunque mantenere le sue proprietà meccaniche. Buone prestazioni a bassa temperatura, l'elemento gap è una lega di titanio molto bassa, a -253 grado può anche mantenere un certo grado di plasticità. Pertanto, la lega di titanio è anche un importante materiale strutturale a bassa temperatura.
Elevata attività chimica
Il titanio è chimicamente attivo e reagisce fortemente con O, N, H, CO, CO2, vapore acqueo, ammoniaca, ecc. nell'atmosfera. Quando il contenuto di carbonio è maggiore del 0,2%, il TiC duro si formerà in una lega di titanio; quando la temperatura è più alta, il ruolo di N formerà anche uno strato superficiale duro di TiN; sopra i 600 gradi, il titanio assorbe l'ossigeno per formare uno strato duro e indurito con elevata durezza; con l'aumento del contenuto di idrogeno si formerà anche uno strato infragilito. Assorbimento di gas e conseguente strato superficiale duro e fragile con profondità fino a 0,1 ~ 0,15 mm, il grado di indurimento è del 20% ~ 30%. Anche l'affinità chimica del titanio è ampia ed è facile produrre un fenomeno di adesione con la superficie di attrito.
Piccola conduttività termica, piccolo modulo di elasticità
La conduttività termica del titanio λ=15,24 W/(mK) è circa 1/4 del nichel, 1/5 del ferro, 1/14 dell'alluminio e varie leghe di titanio hanno una conduttività termica di circa il 50% inferiore a quella di titanio. Il modulo di elasticità della lega di titanio è circa 1/2 dell'acciaio, quindi la sua rigidità è scarsa, facile da deformare, non adatta per realizzare aste sottili e parti a pareti sottili, e il rimbalzo della superficie lavorata durante il taglio è molto ampio, circa 2 o 3 volte in più rispetto all'acciaio inossidabile, con conseguente forte attrito, adesione e usura della superficie della lama posteriore dell'utensile.