Titanrohr -Titan -Legierungselement

TitanrohrTitanlegierelement

Die Titanlegierung ist eine Legierung, die auf Titan und anderen Elementen basiert. Es gibt zwei Arten von homogenen und heterogenen Titankristallen: eng gepackte hexagonale Struktur unter 882 ℃ α -Titan, körperzentriert über 882 β β -Titan. Legierungselemente können gemäß ihrem Einfluss auf die Phasentransformationstemperatur in drei Kategorien unterteilt werden: ① stabile α -Phase, die Elemente, die die Phasenübergangstemperatur erhöhen, sind α -stabile Elemente wie Aluminium, Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Aluminium ist das Hauptlegierungselement der Titanlegierung, das sich auf die Verbesserung der Festigkeit bei Raum und hoher Temperatur, die Verringerung des spezifischen Gewichts und die Erhöhung des elastischen Moduls der Legierung hat. ② Stabile β Die Elemente, die die Phasenübergangstemperatur reduzieren, sind β -stabile Elemente können in isomorphe und eutektoide Typen unterteilt werden. Ersteres umfasst Molybdän, Niob, Vanadium usw.; Letzteres umfasst Chrom, Mangan, Kupfer, Eisen, Silizium usw. ③ Die Elemente, die sich nur wenig auf die Phasenübergangstemperatur auswirken, sind neutrale Elemente wie Zirkonium, Zinn usw.

Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff sind die Hauptverunreinigungen bei Titanlegierungen. Sauerstoff und Stickstoff in α haben eine große Löslichkeit in der Phase, die einen signifikanten Verstärkungseffekt auf die Titanlegierung hat, aber die Plastizität verringert. Es wird im Allgemeinen angegeben, dass der Gehalt an Sauerstoff und Stickstoff in Titan weniger als 0,15 ~ 0,2% bzw. 0,04 ~ 0,05% beträgt. Wasserstoff in α Die Löslichkeit in der Phase ist sehr gering. Zu viel Wasserstoff, das in der Titanlegierung gelöst ist, produziert Hydrid und macht die Legierung spröde. Im Allgemeinen wird der Wasserstoffgehalt in der Titanlegierung unter 0,015%kontrolliert. Die Auflösung von Wasserstoff in Titan ist reversibel und kann durch Vakuumglühen entfernt werden.

Klassifizierung von Titanrohr

Titan ist ein Isomer mit einem Schmelzpunkt von 1720 ℃. Wenn die Temperatur niedriger als 882 ℃ ist, hat sie eine enge hexagonale Gitterstruktur, die als α -Titan genannt wird. Es hat eine körperzentrierte kubische Struktur über 882 ℃, die als β -Titan genannt wird. Unter Verwendung der unterschiedlichen Eigenschaften der beiden oben genannten Strukturen von Titan, wobei geeignete Legierungselemente hinzugefügt werden, um seine Phasentransfers und Phasengehalt allmählich zu ändern, um Titanlegierungen mit unterschiedlichen Strukturen zu erhalten. Bei Raumtemperatur haben Titanlegierungen drei Arten von Matrixstrukturen, die in die folgenden drei Typen unterteilt werden können: α -Legierung （α+β) Legierung und β -Legierung. China wird durch TA, TC bzw. TB vertreten.

α -Titanlegierung

Es handelt sich um α -Einphasen -Legierungen, die aus soliden Lösungen bestehen, sind α -Phase, eine stabile Struktur, höhere Verschleißresistenz als reines Titan, starke Oxidationsresistenz. Bei der Temperatur von 500 ° C ~ 600 ° C hält es immer noch seine Stärke und Kriechwiderstand, kann jedoch nicht durch Wärmebehandlung gestärkt werden, und die Festigkeit bei Raumtemperatur ist nicht hoch.

β -Titanlegierung

Es ist β Die einphasige Legierung, die aus Phasen-Feststofflösung besteht, hat eine hohe Festigkeit ohne Wärmebehandlung. Nach dem Löschen und Altern wird die Legierung weiter verstärkt, und die Raumtemperaturstärke kann 1372 ~ 1666mpa erreichen; Die thermische Stabilität ist jedoch schlecht und ist daher nicht für die Verwendung bei hoher Temperatur geeignet.

α+β -Titanlegierung

Es handelt sich um eine zweiphasige Legierung mit guten umfassenden Eigenschaften, guter struktureller Stabilität, guter Zähigkeit, Plastizität und Hochtemperaturdeformationseigenschaften. Es kann durch heiße Druck gut bearbeitet, gelöscht und gealtert werden, um die Legierung zu stärken. Die Festigkeit nach Wärmebehandlung ist etwa 50% ~ 100% höher als die nach dem Tempern; Hochtemperaturfestigkeit und langfristiger Betrieb bei 400 ° ~ 500 ° C ist eine thermische Stabilität gegenüber der α-Titanlegierung unterlegen.

Die am häufigsten verwendete der drei Titanlegierungen sind α -Titanlegierungen und α+β -Titanlegierungen; Die α -Titanlegierung hat die beste Bearbeitbarkeit, eine α+β -Titanlegierung nimmt den zweiten Platz, eine β -Titanlegierung ist die schlimmste. Der α -Titan -Legierungscode ist TA, β -Titanlegierung Code TB, α+β -Titanlegierung Code ist TC.

Titanlegierungen können in hitzebeständige Legierungen, hochfeste Legierungen, korrosionsresistente Legierungen (Titanmolybdän, Titanpalladiumlegierungen usw.) unterteilt werden Legierungen). Siehe die Tabelle für die Komposition und Eigenschaften typischer Legierungen.

Verschiedene Phasenzusammensetzungen und Mikrostrukturen können durch Einstellen des Wärmebehandlungsprozesses erhalten werden. Es wird allgemein angenommen, dass die feine Struktur eine gute Plastizität, thermische Stabilität und Ermüdungsfestigkeit aufweist. Die Azulationsstruktur hat eine hohe Bruchfestigkeit, Kriechkraft und Frakturzähigkeit. Äquiaxierte und nikuläre gemischte Strukturen haben bessere umfassende Eigenschaften.