Titanyum

Çelik gibi görünen ve gümüş grisi parlaklığa sahip olan titanyum, bir geçiş metalidir ve geçmişte bir süredir nadir bir metal olarak kabul edilmiştir. Titanyum nadir bir metal değildir, Dünya kabuğundaki titanyum toplam ağırlığın yaklaşık 0.42%'sini oluşturur, bakır, nikel, kurşun, çinkonun 16 katı birleşmiştir. Metal dünyasında yedinci sırada yer alan titanyum, 70'ten fazla mineral içerir. Titanyum yüksek mukavemete, düşük yoğunluğa, yüksek sertliğe, yüksek erime noktasına ve güçlü korozyon direncine sahiptir. Yüksek saflıkta titanyum iyi bir plastisiteye sahiptir, ancak safsızlıklar mevcut olduğunda kırılgan ve sert hale gelir.

Titanyum alaşımları, esas olarak organizasyonel yapıya, kullanım sıcaklığına, kullanım ve özelliklere ve sınıflandırılmanın diğer yollarına göre farklı sınıflandırma yöntemlerine göre ayrılabilir. 12

Yapı sınıflandırmasına göre: titanyum alaşımı titanyum alaşımı, + titanyum alaşımı ve titanyum alaşımı olarak ayrılabilir. -titanyum alaşımı, kararlı mikro yapıya, güçlü aşınma direncine ve oksidasyon direncine sahip, ancak oda sıcaklığında yüksek mukavemete sahip olmayan tek fazlı -fazlı katı çözelti alaşımıdır. -titanyum alaşımı, ısıl işlem görmeden yüksek mukavemete sahip olan ve ısıl işlemden sonra daha da güçlendirilebilen, ancak termal kararlılığı zayıf olan tek fazlı -fazlı katı çözelti alaşımıdır. + titanyum alaşımı, tokluk, plastisite ve yüksek sıcaklık deformasyon özellikleri gibi iyi kapsamlı özelliklere sahip ve ısıl işlemle güçlendirilebilen iki fazlı bir alaşımdır.

Sıcaklık sınıflandırmasının kullanımına göre: titanyum alaşımı, seçilecek sıcaklık ve performans gereksinimlerinin özel kullanımına göre uçak yapısı titanyum alaşımı ve motor yapısı titanyum alaşımı vb. olarak ayrılabilir.

Kullanım ve özelliklere göre sınıflandırma: Titanyum alaşımları, farklı alanların ve uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak için düşük mukavemetli titanyum alaşımları, orta mukavemetli titanyum alaşımları, yüksek mukavemetli titanyum alaşımları, ultra yüksek mukavemetli titanyum alaşımları, hasar toleranslı titanyum alaşımları, düşük maliyetli yüksek performanslı titanyum alaşımları vb. olarak daha da alt bölümlere ayrılabilir.

Üretim sürecine göre sınıflandırma: Titanyum alaşımları, özel üretim ve işleme teknolojisine göre sınıflandırılan döküm titanyum alaşımları, deforme titanyum alaşımları ve toz titanyum alaşımları olarak ayrılabilir.

Tavlama yapısı sınıflandırmasına göre: titanyum alaşımı, bölümün tavlama yapısına göre titanyum alaşımı, + titanyum alaşımı ve ε titanyum alaşımı olmak üzere üç kategoriye ayrılabilir.

Yüksek mukavemet, iyi korozyon direnci ve ısı direnci gibi mükemmel kapsamlı özellikleri nedeniyle titanyum alaşımı havacılık, uzay, kimya endüstrisi, denizcilik geliştirme ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Farklı tipteki titanyum alaşımlarının, farklı uygulama senaryolarının ihtiyaçlarını karşılamak için kendi özellikleri ve avantajları vardır.

Titanyum malzemesinin uygulanan gerilime veya yüke mekanik tepkisi. Yükleme sıcaklığı, deformasyon hızı ve çevresel ortam mekanik özellikleri etkiler. Ana (de) mekanik özellikler şunlardır: akma dayanımı ve kırılma dayanımı, uzama, yüzey büzülmesi ve darbe işi, yorulma dayanımı ve yorulma sınırı, kırılma tokluğu ve yorulma çatlağı büyüme hızı ve sürünme direnci.

Akma dayanımı (σ0.2) ve kırılma dayanımı (σF) Endüstriyel saf titanyum ve titanyum alaşımının (de) dayanımı, malzemedeki aralık pozisyonu (de) elementleri [O], [N], [C] ve diğer (de) elementlerinin içeriğiyle ilgilidir ve bu elementler genellikle bir araya getirilir ve aşağıdaki gibi hesaplanan eşdeğer oksijen [O]eq olarak belirtilir: [O]eq=[O]+2[N]+0.75[C](atom yüzdesi). [O]eq(de) arttıkça, titanyum malzemenin akma dayanımı (de) önemli ölçüde artar. Akma dayanımı mikro yapı ile yakından ilgilidir, örneğin, + titanyum alaşımı (Ti-6Al-4V) ince (de) izometrik yapı (de) en yüksek akma dayanımı ve kırılma dayanımı sırasıyla 1120MPa ve 1505MPa'ya ulaşabilir.

Birincil izometrik faz ve ince iğnemsi (veya tabaka) (de) karışımına dimorfik yapı denir ve kırılma dayanımı (1455MPa) kaba izometrik (de) (0MPa) olandan daha yüksektir. Tam iğnemsi yapı (de)σ0.2 en düşük olanıdır. Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al gibi metastabil titanyum alaşımlarının kırılma dayanımı, soğuk haddeleme deformasyonu, çözelti işlemi ve soğutma hızından (de) etkilenir.

Uzama, büzülme ve darbe enerjisinin [O]eq artması, oda sıcaklığında titanyumun uzamasını (de) azaltır. [N](de) en büyük etkiye sahiptir, bunu [O] ve sonra [C] takip eder. Uzun süreli (500 saat) tavlama, endüstriyel saf titanyumun (de) yüzey büzülmesinin ve darbe işinin 500 dereceye yakın en düşük değerde görünmesine neden olabilir. Yüksek sıcaklıktaki uzama yaklaşık 500 derecedir ve minimum değer de ortaya çıkar. Çekme hızı ε 2,7×10-5/s olduğunda, endüstriyel saf titanyumun performansı özellikle belirgindir. İnce kristal (6μm) titanyumun yüksek sıcaklıktaki uzaması azalmamıştır.

+ titanyum alaşımının ince isaaksiyel yapısının (de) uzaması veya kırılması, 1088K'de 4V çözeltisinden sonra su ile söndürülür. Faz, deformasyon sırasında martensite dönüştürülebilir ve bu da Charpy darbe enerjisinin ve dinamik kırılma tokluğunun 223K(de)'de önemli ölçüde iyileştirildiğini gösterir. Aynı zamanda, uzama ve kırılma gerilmesi de artar. Ti-5Al-2.5Fe ve Ti-6Al-4V alaşımlarının (de) akma dayanımı, kırılma dayanımı ve uzaması, yeni hidrojen işlem süreci kullanılarak sırasıyla %8 ~ %15, %5 ~ %13 ve %7 ~ %14 oranında artırılabilir.

Yorulma dayanımı ve yorulma sınırı Endüstriyel saf titanyumun belirli bir (de) yorulma sınırı vardır, bu sınır eşdeğer oksijenin artışıyla artar ve tane irileşmesiyle azalır. Ti-6Al-4V(de)'nin yorulma dayanımı (σN) (yani 107 haftalık (de) gerilim aralığının ömrü) hem alaşımın yapısına (de) hem de test sırasında ortam ortamına (de) bağlıdır. Kaba eş eksenli yapı (de) en düşük σN'ye sahiptir, 500 MPa'dan azdır ve havada ve %3,5 NaCl çözeltisinde, iki boyutlu yapı (de) daha yüksek bir σN'ye sahiptir, 650 ~ 700 MPa'ya kadar. Titanyum alaşımlarında, eş eksenli + mikro yapıya sahip pürüzsüz numunelerin (de) yorulma özellikleri, dönüştürülmüş mikro yapıya (de) göre daha iyidir ve birincisinin yorulma çatlağı başlatma (de) ömrü daha uzundur. Ancak, dönüştürülmüş yapının (de) yorulma çatlağı yayılma direnci daha büyüktür.

Titanyum alaşımının düzlemsel gerilme kırılma tokluğu (de) mikro yapısıyla yakından ilişkilidir. Mukavemet seviyesinden bağımsız olarak, işlemeyle oluşan kırılma tokluğu KIC, aynı mukavemetli (de) isamik yapınınkinden daha yüksektir, ancak geleneksel (de) uzama bozulmuştur. + Titanyum alaşımının bileşimi belirlenmiş olsa da, farklı ısıl işlem (de) deneyimi nedeniyle çok farklı (de) mikro yapı görünebilir. Akma dayanımı hemen hemen aynı olmasına rağmen, farklı yönelimli malzemelerin kırılma tokluğu (de) çok farklıdır. Ti-6Al-4V kalın levhanın TL yöneliminde (de) kaba yapının (de) KIC'si ince yapının (de) KIC'sinden %22 daha yüksekti. Kırılma tokluğu ile geleneksel uzama arasında uygun bir denge sağlamak için, iki durumlu yapı (de) elde etmek için ısıl işlem yapılabilir. Ti-6Al-4V alaşımının mikro yapısının (de) yavaş çatlak büyümesi (de) yırtılma modülü (TR) (de) üzerindeki etkisi, kırılma tokluğunun (JIC) (de) etkisinden daha önemlidir. Alaşımda metastabil faz varsa, deformasyon sırasında oluşan "martensit" düşük sıcaklıkta kırılma tokluğunu iyileştirmeye yardımcı olur (de). -tip titanyum alaşımı (de) kırılma tokluğu 2(Ti3Al) çökelmesinden (de) etkilenir, mukavemet artar ve KIC azalır.

Titanyum alaşımının kırılma tokluğu esas olarak (de) fazı (de) fazından çökelme ile belirlenir. Ti-15-3 alaşımı yüksek sıcaklıkta ve sonra düşük sıcaklıkta yaşlandırılır, mikro yapıda hem kaba faz hem de ince (de) fazı vardır ve mukavemet ve kırılma tokluğu tatmin edici şekilde dengelenmiştir. Döküm Ti-15-3 titanyum alaşımı (de)KIC ve Ti-6Al-4V titanyum alaşımı eşdeğeri. Titanyum alaşımının kırılma tokluğunu (de) iyileştirmek metalurjik bir faktördür ve aynı zamanda yorulma çatlağı büyüme oranını (da/dN)(de) azaltmak için bir faktördür.

Neredeyse titanyum alaşımının sürünme direnci 400 ~ 500 derece yüksek sıcaklık (de) titanyum alaşımıdır ve en yüksek sürünme direnci, faz bölgesinde (de) ısıl işlemden sonra oda sıcaklığına soğutularak elde edilir. (de) titanyum alaşımlarının daha yüksek sıcaklıklarda kullanılması, metalurjik kararsızlık, düzenli faz Ti3X çökelmesi, silikat çökelmesi ve oksijen açısından zengin yüzey tabakası oluşumu nedeniyle mekanik özelliklerine zarar verir.

Titanyum metalinin kullanım alanı nedir?
Titanyum alaşımı insan vücuduyla da iyi bir uyuma sahip olduğundan, titanyum alaşımı yapay kemik olarak da kullanılabilir. Zirkonyum, atom enerjisi endüstrisinde ve yüksek sıcaklık ve basınçta korozyona dayanıklı bir malzeme olarak kullanılan bir kimyasal malzemedir, ancak çözeltideki aktivitesi yalnızca sodyumdan sonra gelir.

20 yıldır Çin'in önde gelen titanyum üreticilerinden ve tedarikçilerinden biri olarak, sizi fabrikamızdan Çin'de üretilen titanyumu satın almaya davet ediyoruz. Tüm ürünler yüksek kalitede ve rekabetçi fiyatlıdır.