Legure titanijumapokazuju različita svojstva na osnovu svog sastava i strukture. Titanijum ima dve kristalne strukture: -titanijum, sa heksagonalnom rešetkom ispod 882 stepena, i -titanijum, sa kubičnom strukturom usredsređenom na telo iznad 882 stepena. Dodavanjem odgovarajućih legirajućih elemenata, sadržajem faza i temperaturama prijelaza može se manipulirati kako bi se dobile različite vrste legure titana. Na sobnoj temperaturi legure titanijuma se mogu klasifikovati u tri kategorije.
1. Titanijumska legura: Ova jednofazna legura se sastoji od -fazne čvrste otopine. Održava svoju -faznu strukturu i na normalnim i na povišenim temperaturama. Titanijumska legura pokazuje stabilnu organizaciju, manju otpornost na habanje u poređenju sa čistim titanijumom i odličnu otpornost na oksidaciju. Iako zadržava snagu i otpornost na puzanje između 500-600 stepena, ne može se ojačati termičkom obradom. Čvrstoća titanijumske legure na sobnoj temperaturi nije posebno visoka.
2. Beta legura titanijuma: Ova jednofazna legura se sastoji od -fazne čvrste otopine. Ima visoku čvrstoću čak i bez termičke obrade. Nadalje, legura se može dodatno ojačati kroz procese kao što su gašenje i starenje. Vlačna čvrstoća legure beta titanijuma na sobnoj temperaturi može dostići 1372-1666 MPa.
3. Alfa-Beta legura titanijuma: Ova dupleks legura pokazuje odlične ukupne performanse, uključujući dobru organizacijsku stabilnost, žilavost, plastičnost i svojstva deformacije pri visokim temperaturama. Pogodan je za obradu vrućim pritiskom, gašenje i starenje kako bi se poboljšala njegova čvrstoća. Termički obrađena alfa-beta legura titanijuma pokazuje povećanje čvrstoće od 50-100% u odnosu na žareno stanje. Može izdržati dugotrajan rad na temperaturama od 400-500 stepena i pokazuje izuzetnu termičku stabilnost, odmah iza legure alfa titanijuma.
Među ove tri vrste titanijumskih legura, najčešće se koriste legura titanijuma i alfa-beta legura titanijuma. Što se tiče obradivosti, titanijumska legura nudi bolje performanse, a sledi je alfa-beta legura titanijuma, dok beta legura titanijuma zaostaje. Odgovarajući kodovi za ove legure su TA za leguru titanijuma, TB za beta leguru titanijuma i TC za alfa-beta leguru titanijuma.
Karakteristike performansi titanijumskih legura:
1. Visoka čvrstoća: Titanijumske legure imaju gustinu od približno 4,51 g/cm³, što je samo 60% čelika. Neke legure titana visoke čvrstoće nadmašuju snagu mnogih legiranih konstrukcijskih čelika. Shodno tome, specifična čvrstoća (čvrstoća/gustina) titanijumskih legura je veća od one drugih metalnih konstrukcijskih materijala. Ove legure su idealne za proizvodnju lakih komponenti visoke čvrstoće i krutosti, kao što su dijelovi motora aviona, skeleti, kože, pričvršćivači i stajni trap.
2. Visoka termička čvrstoća: legure titanijuma mogu izdržati više temperature u poređenju sa legurama aluminijuma. Oni mogu zadržati svoju potrebnu čvrstoću čak i na srednjim temperaturama i pokazati izuzetnu čvrstoću između 150-500 stepeni. Nasuprot tome, legure aluminijuma doživljavaju značajno smanjenje čvrstoće na 150 stepeni. Radni temperaturni opseg legura titanijuma se proteže do 500 stepeni, dok su aluminijumske legure ograničene na temperature ispod 200 stepeni.
3. Odlična otpornost na koroziju: Titanijumske legure posjeduju vrhunsku otpornost na koroziju u vlažnoj atmosferi i morskoj vodi, nadmašujući nehrđajući čelik. Pokazuju robusnu otpornost na piting koroziju, kiselu koroziju i koroziju pod naponom. Legure titana takođe pokazuju odličnu otpornost na alkalije, hloride, hlorne organske supstance, azotnu kiselinu, sumpornu kiselinu, itd. Međutim, pokazuju slabu otpornost na koroziju prema redukcionim sredinama koje sadrže kiseonik i soli hroma.
4. Dobre performanse pri niskim temperaturama: Titanijumske legure održavaju svoja mehanička svojstva čak i na niskim i ultra niskim temperaturama. Zbog niskog koeficijenta termičke ekspanzije, određene legure titana, kao što je TA7, zadržavaju određeni stepen plastičnosti čak i na -253 stepenu. Stoga su legure titana ključni strukturni materijali za primjenu na niskim temperaturama.
5. Značajna hemijska aktivnost: Titanijum pokazuje visoku hemijsku aktivnost, snažno reagujući sa atmosferskim elementima kao što su kiseonik, azot, vodonik, ugljen monoksid, ugljen dioksid, vodena para i amonijak. Na primjer, kada sadržaj ugljika prelazi 0.2%, tvrdi se titanijum karbidi (TiC) formiraju unutar legure. Slično, na višim temperaturama, reakcija sa dušikom dovodi do stvaranja tvrdih površinskih slojeva titanijum nitrida (TiN). Titanijum lako apsorbuje kiseonik iznad 600 stepeni, što rezultira formiranjem očvrslog sloja. Dodatno, povećan sadržaj vodika može dovesti do razvoja krhkog sloja. Ove reakcije mogu uzrokovati pojavu adhezije s površinama trenja.
6. Niska toplotna provodljivost i elastičnost: Titanijum ima nisku toplotnu provodljivost (približno 15,24 W/(m·K)). Njegova toplotna provodljivost je oko 1/4 nikla, 1/5 gvožđa i 1/14 aluminijuma. Titanijumske legure pokazuju još nižu toplotnu provodljivost u poređenju sa čistim titanijumom.
Kontakt:
Ako imate bilo kakvih pitanja, slobodno nas kontaktirajte. Radno vreme: od 8:30 do 17:30 časova
E-mail:zhangjixia@bjygti.com
