В света на металните материали един се откроява със своята невероятна здравина, устойчивост на корозия и топлоустойчивост - титан и титанови сплави. Роден през 50-те години на миналия век, този "звезден материал" започва в космическата индустрия и бързо става незаменим в различни индустрии. Днес ние разбиваме основните характеристики и приложения на титанови сплави, за да ви помогнем да вземете информирани решения за вашия избор на материал.
Разбиране на титан и титанови сплави: еволюция и основни предимства
Титаниевите сплави са метали, направени предимно от титан, комбиниран с други елементи за подобряване на производителността. От 50-те години на миналия век тяхното развитие е в крак с индустриалните нужди:
- 1950-60-те години: Фокусиран върху космическата промишленост, по-специално върху високотемпературни титанови сплави (за авиационни двигатели) и структурни сплави (за корпуси на самолети).
- 1970-те години: Появяват се устойчиви-на корозия титанови сплави, разширяващи се до по-сложни екологични приложения.
- 1980-те до днес: Продължаващи подобрения в устойчивостта на корозия и високо{1}}якостните титанови сплави, разширявайки приложенията им в различни индустрии.
Какво прави титаниевите сплави толкова уникални? Три основни предимства:
- Висока якост: Предлага лек, но здрав материал, който може да издържи на сложни механични натоварвания.
- Отлична устойчивост на корозия: Устойчив на корозия в тежки среди като киселини, основи и морски условия, осигурявайки дълготрайност.
- Висока топлоустойчивост: Работи добре при повишени температури, което го прави идеален за използване при високи-топлинни приложения като аерокосмически двигатели.
Популярни титанови сплави: ключови данни за ефективността и идеални приложения
Различните титанови сплави имат различни работни характеристики, което ги прави подходящи за широк спектър от приложения. По-долу сме събрали основните параметри на ефективността (като якост на опън, граница на провлачване, удължение и т.н.) и най-честите им употреби, като ви помагаме да намерите правилната сплав за вашите нужди.
(A) Промишлен чист титан и почти-алфа титанови сплави
- Якост на опън: По-голяма или равна на 345 MPa
- Граница на провлачване: По-голяма или равна на 275 MPa
- Удължение: По-голямо или равно на 20%
TA2 е популярен индустриален чист титан с отлична устойчивост на корозия и добра заваряемост. Той се използва широко в индустрии като химическа обработка и морско инженерство.
Приложения: Топлообменници, помпи, клапани, тръби, медицински изделия (хирургически инструменти, кутии за импланти).
- Якост на опън: по-голяма или равна на 450 MPa
- Граница на провлачване: По-голяма или равна на 400 MPa
- Удължение: По-голямо или равно на 18%
Тази сплав има по-висока якост от TA2, като същевременно поддържа изключителна устойчивост на корозия.
Приложения: Химически съдове под налягане, компоненти на морски платформи, оборудване за обезсоляване и оборудване за хранителна/фармацевтична обработка.
- Якост на опън: по-голяма или равна на 550 MPa
- Граница на провлачване: По-голяма или равна на 483 MPa
- Удължение: По-голямо или равно на 15%
TA4 е най-здравата от индустриалните чисти титанови сплави. Подходящ е за приложения, които изискват както здравина, така и устойчивост на корозия.
Приложения: леки структурни компоненти, химически клапани, крепежни елементи.
TA5 (Ti-4Al-0,005B)
- Якост на опън: по-голяма или равна на 685 MPa
- Граница на провлачване: По-голяма или равна на 585 MPa
- Удължение: По-голямо или равно на 15%
Тази почти -алфа титаниева сплав предлага отлична стабилност при заваряване и топлина, което я прави идеална за приложения при умерени температури (до 400 градуса).
Приложения: Заваряване на структурни компоненти, части, устойчиви на-температурна корозия-, аерокосмически компоненти.
Gr6 (Ti-5Al-2.5Sn)
- Якост на опън: по-голяма или равна на 828 MPa
- Граница на провлачване: По-голяма или равна на 795 MPa
- Удължение: По-голямо или равно на 10%
Класическа алфа титанова сплав с отлична устойчивост на пълзене, Gr6 е идеална за приложения при високи-температури.
Приложения: Аерокосмически (компресорни дискове на двигатели, лопатки, корпуси), ракети, компоненти на ракети.
- Якост на опън: По-голяма или равна на 345 MPa
- Граница на провлачване: По-голяма или равна на 275 MPa
- Удължение: По-голямо или равно на 20%
Gr16, съдържащ паладий, осигурява превъзходна устойчивост на корозия в редуциращи среди като силни киселини и хлориди.
Приложения: Оборудване за химическа промишленост в агресивни среди.
- Якост на опън: По-голяма или равна на 345 MPa
- Граница на провлачване: По-голяма или равна на 275 MPa
- Удължение: По-голямо или равно на 20%
Тази сплав осигурява най-добра устойчивост на корозия, особено в редуциращи среди като солна киселина.
Приложения: Оборудване за химическата промишленост, ключови компоненти в киселини с висока-концентрация и високо{1}}температурни хлоридни среди.
TA10 (клас 12, Ti-0.3Mo-0.8Ni)
Тази почти-алфа сплав съчетава малки количества молибден (Mo) и никел (Ni), за да подобри ефективността при високи-температури.
Приложения: Химическа, морска и енергийна промишленост, включително топлообменници и помпи в кисела и солена среда.
- Якост на опън: по-голяма или равна на 620 MPa
- Граница на провлачване: По-голяма или равна на 483 MPa
- Удължение: По-голямо или равно на 15%
TA18 има по-висока якост от чистите титанови сплави, с отлична устойчивост на корозия.
Приложения: Аерокосмически хидравлични системи, корпуси на самолети и морски компоненти.
(B) Алфа + бета титанови сплави
Gr.5 (Ti-6Al-4V)
Най-широко използваната титаниева сплав, Gr.5, често се нарича сплав на "работния кон". След третиране с разтвор и стареене, той показва значително повишена здравина.
Приложения: Космически (структурни компоненти на самолети, дискове и лопатки на вентилатори на двигатели), медицински (замествания на стави, костни импланти), военни и високо{0}}производително спортно оборудване.
Gr.23 (Ti-6Al-4V ELI)
Свръх{0}}чистият вариант на Gr.5, Gr.23 се използва в медицински и космически приложения, изискващи превъзходна якост на счупване и крехкост при по-ниска температура.
Приложения: Хирургически импланти (тазобедрени/коленни стави, зъбни импланти), аерокосмически компоненти с висока -издръжливост на-счупване.
Защо да изберете титан?
Когато избирате материали за вашия проект, титанът и неговите сплави осигуряват комбинация от висока якост, ниско тегло, отлична устойчивост на корозия и висока температура. Независимо дали работите в космическата, медицинската или химическата промишленост, титаниевите сплави са чудесен избор за части и конструкции, изискващи издръжливост при екстремни условия.
Ако се интересувате отпродукти от титан, ние предлагаме гама отперсонализирани титаниеви пръти и пръти, съобразени с вашите спецификации. Освен това разгледайте нашитеколекция от продукти от титанова сплавза повече опции, подходящи за различни приложения.
Освен това разгледайте тези блогове, за да задълбочите разбирането си:
Титан клас 2 по-добър ли е от клас 5?