Che tipo di sostanza è il titanio?

Le leghe di titanio possono essere suddivise in tre categorie in base alla loro organizzazione. (1 Titanio con elementi di alluminio e stagno.2 Titanio con elementi di lega come alluminio cromo molibdeno e vanadio.3 Titanio con elementi come alluminio e vanadio.) La lega di titanio ha elevata resistenza e bassa densità, buone proprietà meccaniche, tenacità e corrosione la resistenza è molto buona. Inoltre: le prestazioni del processo della lega di titanio sono scarse, difficoltà di taglio e lavorazione. Nella lavorazione termica, è molto facile assorbire idrogeno, ossigeno, azoto, carbonio e altre impurità. C'è anche una scarsa resistenza all'usura, il processo di produzione è complesso. leghe di titanio a leghe a base di titanio composte da altri elementi. La produzione industriale del titanio è iniziata nel 1948. Lo sviluppo dell'industria aeronautica richiede che l'industria del titanio raggiunga un tasso di crescita medio annuo di circa l'8%. Allo stato attuale, la produzione annuale mondiale di materiali per la lavorazione delle leghe di titanio ha raggiunto più di 40,000 tonnellate di gradi di leghe di titanio di quasi 30 tipi. La lega di titanio più utilizzata è Ti-6Al{{10}}V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) e titanio puro industriale (TA1, TA2 e TA3). Le leghe di titanio vengono utilizzate principalmente per realizzare parti di compressori di motori aeronautici, seguite da parti strutturali per razzi, missili e aerei ad alta velocità. A metà degli anni {{20}}, il titanio e le sue leghe sono stati utilizzati in generale applicazioni industriali per realizzare elettrodi per l'industria dell'elettrolisi, condensatori per centrali elettriche, riscaldatori per raffinerie di petrolio e dissalazione dell'acqua di mare, nonché dispositivi di controllo dell'inquinamento ambientale. Il titanio e le sue leghe sono diventati un materiale strutturale resistente alla corrosione. Viene anche utilizzato per produrre materiali per lo stoccaggio dell'idrogeno e leghe a memoria di forma. La Cina iniziò la ricerca sul titanio e sulle leghe di titanio nel 1956; a metà degli-1960 anni iniziò la produzione industriale del titanio e fu sviluppata la lega TB2. Caratteristiche Rispetto ad altri materiali metallici, le leghe di titanio presentano i seguenti vantaggi: ① elevata resistenza specifica (resistenza alla trazione/densità) (vedi tabella), resistenza alla trazione fino a 100 ~ 140 kgf/mm2, mentre la densità è solo del 60% dell'acciaio. ② buona resistenza a temperatura media, l'uso della temperatura rispetto alla lega di alluminio di qualche centinaio di gradi in più, a temperatura media è ancora possibile mantenere la resistenza richiesta, può essere alla temperatura di 450-500 gradi di lavoro a lungo termine . ③ buona resistenza alla corrosione, la superficie del titanio nell'atmosfera forma immediatamente una pellicola di ossido uniforme e densa, la capacità di resistere a una varietà di erosione dei media. Solitamente il titanio ha una buona resistenza alla corrosione in mezzi ossidanti e neutri, e la resistenza alla corrosione in acqua di mare, cloro gassoso umido e soluzioni di cloruro è ancora migliore. Ma nei mezzi riducenti, come l'acido cloridrico e altre soluzioni, la resistenza alla corrosione del titanio è scarsa. ④ buone prestazioni a bassa temperatura, lega di titanio con elemento a gap molto basso, come TA7, in grado -253 può mantenere un certo grado di plasticità. ⑤ Basso modulo di elasticità, piccola conduttività termica, non ferromagnetico. Elementi di lega Il titanio ha due tipi di cristalli omogenei ed eterogenei: -titanio con struttura esagonale densa inferiore a 882 gradi e -titanio con struttura cubica a corpo centrato superiore a 882 gradi. Gli elementi di lega in base al loro effetto sulla temperatura di transizione di fase possono essere suddivisi in tre categorie: ① stabilizzazione della fase -, per aumentare la temperatura di transizione di fase degli elementi per gli elementi -stabilizzanti, alluminio, carbonio, ossigeno e azoto e così via . L'alluminio è il principale elemento legante della lega di titanio, che ha effetti evidenti sul miglioramento della resistenza della lega a temperatura ambiente e ad alta temperatura, riducendo il peso specifico e aumentando il modulo elastico. ② Stabilizzazione della fase -, riduce la temperatura di transizione di fase degli elementi per gli elementi -stabilizzanti e può essere divisa in tipo due omocristallino ed eutettico. Il primo ha molibdeno, niobio, vanadio, ecc.; quest'ultimo ha cromo, manganese, rame, ferro, silicio, ecc.. ③ Gli elementi che hanno poco effetto sulla temperatura di transizione di fase sono gli elementi neutri, come zirconio e stagno. Ossigeno, azoto, carbonio e idrogeno sono le principali impurità nelle leghe di titanio. L'ossigeno e l'azoto nella fase - hanno una maggiore solubilità, la lega di titanio ha un effetto rinforzante significativo, ma la plasticità è ridotta. Di solito si stabilisce che il contenuto di ossigeno e azoto nel titanio sia rispettivamente dello 0,15-0,2% e dello 0,04-0,05%. La solubilità dell'idrogeno nella fase - è molto piccola, le leghe di titanio disciolte in eccesso rispetto all'idrogeno producono idruro, quindi la lega diventa fragile. Normalmente, il contenuto di idrogeno nelle leghe di titanio è controllato affinché sia ​​inferiore allo 0,015%. La dissoluzione dell'idrogeno nel titanio è reversibile e può essere rimossa mediante ricottura sotto vuoto. Categorie Le leghe di titanio possono essere suddivise in tre categorie in base alla composizione della fase: -leghe, (+) leghe e -leghe, che in Cina sono espresse rispettivamente come TA, TC e TB. ① -le leghe contengono una certa quantità di elementi di fase stabili, lo stato di equilibrio è composto principalmente da fase -. -Le leghe hanno un peso specifico ridotto, una buona resistenza al calore, una buona saldabilità e un'eccellente resistenza alla corrosione, lo svantaggio della resistenza a temperatura ambiente è bassa, solitamente utilizzata come materiale resistente al calore e alla corrosione. -le leghe possono essere suddivise in leghe complete- -(TA7), quasi- -leghe (Ti-8Al-1Mo-1V) e un piccolo numero di composti delle -leghe (Ti-2.0%) e delle -leghe (Ti-2.4%). (Ti-2.5Cu). ② (+) le leghe contengono una certa quantità di elementi che stabilizzano le fasi e, e in equilibrio la lega è organizzata nelle fasi e. ( + ) La lega ha una resistenza media e può essere trattata termicamente per rafforzarla, ma le prestazioni di saldatura sono scarse. ( + ) sono ampiamente utilizzate, di cui la produzione della lega Ti-6Al-4V in tutto il materiale di titanio rappresentava più della metà. ③ la lega contiene un gran numero di elementi di fase stabili, può essere una fase ad alta temperatura mantenuta a temperatura ambiente. le leghe possono essere suddivise in leghe trattabili termicamente (leghe substabili e leghe quasi substabili) e leghe stabilizzate al calore. Le leghe trattabili termicamente hanno un'eccellente plasticità allo stato temprato e possono essere invecchiate fino a una resistenza alla trazione di 130-140 kgf/mm2. -le leghe vengono solitamente utilizzate come materiali ad alta resistenza e alta tenacità. Lo svantaggio è che il rapporto tra grandi costi elevati, scarse prestazioni di saldatura, difficoltà di taglio e lavorazione. Le leghe di titanio possono essere suddivise in leghe resistenti al calore, leghe ad alta resistenza, leghe resistenti alla corrosione (titanio - molibdeno, leghe titanio - palladio, ecc.), leghe a bassa temperatura e leghe con funzioni speciali (titanio - ferro idrogeno materiali di stoccaggio e leghe a memoria di titanio - nichel) e così via. La composizione e le proprietà delle leghe tipiche sono mostrate nella tabella. Trattamento termico Le leghe di titanio possono ottenere diverse composizioni e organizzazioni di fase regolando il processo di trattamento termico. Si ritiene generalmente che l'organizzazione isometrica fine abbia una migliore plasticità, stabilità termica e resistenza alla fatica; l'organizzazione ad ago ha una maggiore resistenza alla resistenza, resistenza allo scorrimento viscoso e resistenza alla frattura; l'organizzazione mista isometrica e ad ago ha prestazioni complessive migliori. I metodi di trattamento termico comunemente utilizzati sono la ricottura, la soluzione e il trattamento di invecchiamento. La ricottura consiste nell'eliminare le tensioni interne, migliorare la plasticità e la stabilità organizzativa, al fine di ottenere una migliore prestazione complessiva. Solitamente la temperatura di ricottura della lega e (+) della lega è selezionata in (+) - → punto di transizione di fase inferiore a 120 ~ 200 gradi; il trattamento della soluzione e dell'invecchiamento proviene dalla regione ad alta temperatura del raffreddamento rapido, al fine di ottenere la fase martensite ′ e la fase substabile, e poi nella regione a temperatura media per mantenersi al caldo in modo che la decomposizione di queste fasi substabili , per ottenere la fase o composti come la dispersione fine della seconda fase del punto, in modo da rendere la lega per rafforzare lo scopo. Solitamente (+) tempra della lega in (+) - → punto di transizione di fase inferiore a 40 ~ 100 gradi, tempra della lega substabile in (+) - → punto di transizione di fase superiore a 40 ~ 80 gradi. La temperatura del trattamento di invecchiamento è generalmente di 450-550 gradi. Inoltre, per soddisfare i requisiti speciali del pezzo, l'industria utilizza anche la doppia ricottura, la ricottura isotermica, il trattamento termico, il trattamento termico di deformazione e altri processi di trattamento termico dei metalli.