Analiza scenarija performansi i industrijske primjene titana

U području industrijskih materijala, dva važna metalna supstrata, čisti titanijski lim i kompoziTE TITANIUM LIST, imaju značajne razlike u sastavu elemenata, fizičkim svojstvima i inženjerskom primjeni. U ovom će se radu karakteristike ove dvije vrste materijala temeljenih na titanu i njihovih scenarija primjene duboko analizirati iz perspektive znanosti o materijalu.

• Čisti titanijski list (stupanj 1-4)

   

Proizvedena industrijskim čistim titanima, sadržaj titana veći ili jednak 99. 0%, prema ASTM standardima, podijelio je u četiri razreda. Njegova kristalna struktura uglavnom je šesterokutna (fazna) struktura, s anizotropnim karakteristikama. Tipični elementi nečistoće uključuju kisik, željezo, ugljik i dušik, među kojima sadržaj kisika ima značajan utjecaj na čvrstoću materijala.

• Složeni titanijski list

Proizvodi ga višekomponentnim postupkom legiranja, koji je uglavnom podijeljen u + bifalnu leguru (poput ti -6 al -4 v) i faza legura (poput ti -15 v -3 Cr {}} {5}} {5}} Sadržaj elemenata legura je običnoizmeđu 5-15%. Čvrsta otopina jačanja i jačanja transformacije faza postiže se dodavanjem Al, V, MO, NB i drugih elemenata.

Analizom eksperimentalnih podataka, ključni indeksi performansi dviju vrsta materijala značajno su različiti.

• Kemijska oprema: Clor-Allkali industrijska elektrolitička obloga (Annual brzina korozije <0. 05mm)
• Morski inženjering: Ploča s cijevima za desalinizaciju morske vode (životni vijek> 20 godina)
• Medicinski implantati: Ortopedske fiksacijske ploče (ISO 5832-2 Certificirano biokompatibilnost)
• Građevinsko polje: Zidni sustav zavjesa za izgradnju rive (ispit za sprej za sol> 5000h)

• Aerospace: Blades motor kompresora (radni temperaturie 450-500 stupanj)
• Medicinska oprema: dijelovi umjetnih spojeva (brzina trošenja <0. 1mm³/MC)
• Sportska oprema: okviri bicikala u trkačkom razredu (specifična snaga do 300kn · m/kg)
• Vojna oprema: Školjke pod tlakom podmornice (potopna dubina veće od ili jednake 500m)

Čisti listovi od titana uglavnom su anodizirani (napon 80-100 v) u obliku 5-20μm oksidni film, a površinska tvrdoća mogu doseći HV800. Kompozitni titanij onaET treba ojačati pucanjem pucanja (promjer pucanja 0. 3-0. 6 mm), a površinski preostali kompresivni napon može doseći -800 MPA, što značajno poboljšava otpornost na zamor.

Zavarivanje čistih listova od titana trebalo bi strogo kontrolirati u okolišuod 99,999% čistoće argona, a širina zone koja je pogođena toplinom iznosi oko 3-5 mm. Kompozitni titanijski listovi trebaju zavariti elektronskim snopom. Stupanj vakuuma je <5 × 10⁻³Pa, brzina zavarivanja je 15-30 mm /s, a žarenje ublažavanja stresa treba provesti na 550 stupnjeva /4h nakon zavarivanja.

Trenutni podaci na tržištu pokazuju da je trošak sirovina kompozitnih titanijskih listova otprilike 2-3Viša od one u čistim titanskim listovima, ali zbog svojih prednosti snage, potrošnja materijala može se smanjiti za 30-40% u istim uvjetima opterećenja. Analiza troškova životnog ciklusa pokazuje da upotreba kompozitnih listova titana u poljima vrhunskog opreme ima bolju ekonomiju.

S razvojemTehnologija pripreme materijala, novi materijali od legura od titana kao što je ti -5553 (ti -5 al -5 mo -5 v -3 Cr) postigli su proboj od 1200M u usporedbi s čistim materije. Materijalni inženjeri moraju odabrati bolje optimalno rješenje na temelju zahtjeva određenih uvjeta rada i sveobuhvatne ravnoteže između otpornosti na koroziju, snage i troškova.