Titaaniseoksetniillä on erilaisia ominaisuuksia koostumuksensa ja rakenteensa perusteella. Titaanilla on kaksi kiderakennetta: -titaani, jonka kuusikulmainen hila on alle 882 astetta, ja -titaani, jonka runkokeskeinen kuutiorakenne on yli 882 astetta. Lisäämällä sopivia seosaineita faasisisältöä ja siirtymälämpötiloja voidaan manipuloida erilaisten titaaniseostyyppien saamiseksi. Huoneenlämpötilassa titaaniseokset voidaan luokitella kolmeen luokkaan.
1. Titaaniseos: Tämä yksifaasiseos koostuu -faasisesta kiinteästä liuoksesta. Se säilyttää -faasirakenteensa sekä normaaleissa että korotetuissa lämpötiloissa. Titaaniseoksella on vakaa organisaatio, pienempi kulutuskestävyys puhtaaseen titaaniin verrattuna ja erinomainen hapettumisenkestävyys. Vaikka se säilyttää lujuutensa ja virumiskestävyytensä välillä 500-600 astetta, sitä ei voida vahvistaa lämpökäsittelyllä. Titaaniseoksen lujuus huonelämpötilassa ei ole erityisen korkea.
2. Beta-titaaniseos: Tämä yksivaiheinen metalliseos koostuu -faasisesta kiinteästä liuoksesta. Sillä on korkea lujuus jopa ilman lämpökäsittelyä. Lisäksi seosta voidaan vahvistaa entisestään prosessien, kuten sammutuksen ja vanhentamisen, avulla. Beeta-titaaniseoksen vetolujuus huoneenlämpötilassa voi olla 1372-1666 MPa.
3. Alfa-beta-titaaniseos: Tällä duplex-lejeeringillä on erinomainen yleinen suorituskyky, mukaan lukien hyvä organisatorinen vakaus, sitkeys, plastisuus ja muodonmuutosominaisuudet korkeissa lämpötiloissa. Se soveltuu hyvin kuumapainekäsittelyyn, sammutukseen ja vanhentamiseen lujuuden lisäämiseksi. Lämpökäsitellyn alfa-beeta-titaaniseoksen lujuus on kasvanut 50-100 % hehkutettuun tilaan verrattuna. Se kestää pitkäaikaista käyttöä 400-500 asteen lämpötiloissa ja sillä on huomattava lämpöstabiilisuus, toiseksi vain alfa-titaaniseos.
Näistä kolmen tyyppisistä titaaniseostyypeistä yleisimmin käytettyjä ovat titaaniseos ja alfa-beta-titaaniseos. Koneistettavuuden kannalta titaaniseos tarjoaa paremman suorituskyvyn, jota seuraa alfa-beta-titaaniseos, kun taas beeta-titaaniseos on jäljessä. Näiden metalliseosten vastaavat koodit ovat TA titaaniseokselle, TB beeta-titaaniseokselle ja TC alfa-beta-titaaniseokselle.
Titaaniseosten suorituskykyominaisuudet:
1. Suuri lujuus: Titaaniseosten tiheys on noin 4,51 g/cm³, mikä on vain 60 % teräksestä. Jotkut erittäin lujat titaaniseokset ylittävät monien seostettujen rakenneterästen lujuuden. Näin ollen titaaniseosten ominaislujuus (lujuus/tiheys) ylittää muiden metallisten rakennemateriaalien ominaislujuuden. Nämä seokset ovat ihanteellisia kevyiden ja erittäin lujasti jäykkien komponenttien, kuten lentokoneiden moottorien osien, runkojen, kalvojen, kiinnikkeiden ja laskutelineiden valmistukseen.
2. Korkea lämpölujuus: Titaaniseokset kestävät korkeampia lämpötiloja kuin alumiiniseokset. Ne pystyvät säilyttämään vaaditun lujuutensa jopa keskilämpötilassa ja osoittavat poikkeuksellista lujuutta 150-500 asteen välillä. Sitä vastoin alumiiniseosten lujuus vähenee merkittävästi 150 asteessa. Titaaniseosten käyttölämpötila-alue ulottuu jopa 500 asteeseen, kun taas alumiiniseosten lämpötila on rajoitettu alle 200 asteeseen.
3. Erinomainen korroosionkestävyys: Titaaniseoksilla on erinomainen korroosionkestävyys kosteissa olosuhteissa ja merivedessä, mikä on ruostumattoman teräksen suorituskykyä parempi. Ne kestävät vahvasti pistekorroosiota, happokorroosiota ja jännityskorroosiota. Titaaniseokset kestävät myös erinomaisesti emäksiä, klorideja, orgaanisia klooria, typpihappoa, rikkihappoa jne. Niillä on kuitenkin huono korroosionkestävyys happea ja kromisuoloja sisältävissä pelkistävissä ympäristöissä.
4. Hyvä suorituskyky matalissa lämpötiloissa: Titaaniseokset säilyttävät mekaaniset ominaisuutensa jopa matalissa ja erittäin matalissa lämpötiloissa. Alhaisen lämpölaajenemiskertoimensa vuoksi tietyt titaaniseokset, kuten TA7, säilyttävät plastisuusasteen jopa -253 asteessa. Siten titaaniseokset ovat tärkeitä rakennemateriaaleja matalan lämpötilan sovelluksissa.
5. Merkittävä kemiallinen aktiivisuus: Titaanilla on korkea kemiallinen aktiivisuus, ja se reagoi voimakkaasti ilmakehän elementtien, kuten hapen, typen, vedyn, hiilimonoksidin, hiilidioksidin, vesihöyryn ja ammoniakin kanssa. Esimerkiksi kun hiilipitoisuus ylittää 0,2 %, seokseen muodostuu kovia titaanikarbideja (TiC). Vastaavasti korkeammissa lämpötiloissa reaktio typen kanssa johtaa kovien titaaninitridin (TiN) pintakerrosten muodostumiseen. Titaani imee helposti happea yli 600 astetta, mikä johtaa kovettuneen kerroksen muodostumiseen. Lisäksi lisääntynyt vetypitoisuus voi johtaa hauraan kerroksen kehittymiseen. Nämä reaktiot voivat aiheuttaa tarttumisilmiöitä kitkapintojen kanssa.
6. Alhainen lämmönjohtavuus ja elastisuus: Titaanilla on alhainen lämmönjohtavuus (noin 15,24 W/(m·K)). Sen lämmönjohtavuus on noin 1/4 nikkelistä, 1/5 raudasta ja 1/14 alumiinista. Titaaniseoksilla on vielä alhaisempi lämmönjohtavuus verrattuna puhtaaseen titaaniin.
Ottaa yhteyttä:
Jos sinulla on kysyttävää, ota meihin yhteyttä. Työajat: 8.30-17.30
Sähköposti:zhangjixia@bjygti.com
