For tiden utgjør gradene av titan og titanlegeringer for industriell bruk 30 ~ 40 typer. Disse titanlegeringene og titanlegeringene kan deles inn i titanlegeringer, titanlegeringer, + titanlegeringer, nær titanlegeringer og nær titanlegeringer, etc. i henhold til de forskjellige krystallinske organisasjonene til disse titanlegeringene og titanlegeringene kan klassifiseres i fem kategorier (se tabell) 0-1 for detaljer). Imidlertid er det bare rundt 10 typer titanlegeringer som vanligvis brukes i forskjellige land. For eksempel, ifølge USAs forbruk av titanstatistikk fra 1979: Ti-6Al-4V utgjorde 52 % av den totale mengden titan; industriell rent titan sto for 29%; Ti-5Al-2.5Sn utgjorde 5 %; Ti-6Al-6V-2Sn utgjorde 6 %; Ti-8Mn stod for<1%; Ti-13V-11Cr-3Al accounted for <1%; Ti-8Al-1Mo-1V accounted for 3%; Ti-6Al-2Sn accounted for <1%; and Ti-6Al-2V accounted for 3% of the total amount of titanium. Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo accounted for 2%; Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo accounted for 1%; other titanium alloys accounted for <1%. These titanium alloy products, plate, strip rolled material accounted for 24%; forgings accounted for 39%; rods, wires accounted for 22%; tubes accounted for 14%; castings accounted for 1%. Japan's industrial titanium alloy, industrial pure titanium accounted for more than 90 per cent.
1. Korrosjonsbestandig titan og titanlegeringer
(1) industrielle rent titan industrielle brukt som et stort antall korrosjonsbestandige materialer er fortsatt industriell rent titan. Dette er fordi den industrielle rene titan for sjøvann, våt klorgass og oksiderende, nøytrale, svake reduserende og legge korrosjonsinhibitorer i reduserende medier med god korrosjonsbestandighet; og de generelle mekaniske egenskapene og prosessytelsen er også overlegen; prisen er lavere enn titanlegeringen. Derfor, bare i tilfelle av industriell rent titan kan ikke oppfylle kravene til korrosjonsbestandighet, før bruk av andre korrosjonsbestandige titanlegeringer. Kinas industrielle rene titan er delt inn i tre nivåer, nemlig TA1, TA2 og TA3. disse tre industrielle rene titan gap-elementet økes gradvis; og mekanisk styrke og hardhet øker også med hvert nivå. Titanlegeringen som vanligvis brukes i industrien er TA2, som har moderat korrosjonsmotstand og omfattende mekaniske egenskaper. TA3 kan brukes for høyere slitestyrke og styrkekrav, og TA1 kan brukes for bedre formegenskaper. alle nivåer av industrielt rent titan har lignende korrosjonsbestandighetsegenskaper. I noen tilfeller, spesielt i sterke oksiderende eller reduserende syrer, reduseres korrosjonsmotstanden på grunn av metallurgiske endringer i den varmepåvirkede sonen forårsaket av tilstedeværelsen av jernurenheter i titan. Under slike forhold bør jerninnholdet i titan anses å ikke være mer enn 0,05 %.
(2) Ti-(0.15~0.20) Pd-legering Denne legeringen har følgende tre fordeler fremfor industrielt rent titan:
en. Begge oksiderende medier med utmerket korrosjonsbestandighet; og svake reduserende medier med noe korrosjonsbestandighet. For eksempel Ti-0.2Pb på salpetersyrekorrosjonsmotstand og industriell rent titan også; men på fortynnet saltsyre og fortynnet svovelsyre korrosjonsbestandighet enn rent titan 500 ~ 1000 ganger høyere.
b. Bedre motstand mot sprekkkorrosjon. Industrielt rent titan er følsomt for sprekkkorrosjon, ofte på grunn av eksistensen av titanutstyr i gapet, noe som resulterer i akselerert korrosjon her. Hvis Ti-(0.15~0.20)Pd brukes i gapet i stedet for rent titan, kan sprekkkorrosjon elimineres.
c. Liten hydrogenabsorpsjonskapasitet, ikke lett å produsere hydrogensprøhet. Industrielt rent titan ved høye temperaturer er i stand til å absorbere store mengder hydrogen. Spesielt for korrosjon av atomær hydrogen absorberes lettere, noe som resulterer i hydrogensprøhet. Ti-(0.15 ~ 0.20) Pd-overflate generert av oksidfilmen har høy motstand mot hydrogenpenetrering, så evnen til å motstå hydrogensprøhet enn evnen til industriell rent titan er mye større.
Imidlertid er denne titanlegeringen ikke korrosjonsbestandig mot sterke reduserende medier; og den inneholder det sjeldne og verdifulle metallet fra platinagruppen - palladium. Dens fysiske og mekaniske egenskaper, prosessytelse og industriell rent titan lignende. Foreløpig med denne legeringen produsert rørvarmeveksler, brukt i fortynnet saltsyre og fosforsyre; i tekstilindustrien med sin produksjon av spinndyser; i acetaldehyd og tereftalsyre enheten all titan utstyr flens foring ring og diamantformede pakninger er også brukt med denne legeringen, bruken av sine gode resultater.
(3) Ti-0.3Mo-0.8Ni titanlegering Denne legeringen forbedrer korrosjonsmotstanden til industriell rent titan i reduserende medier; og det opprettholder korrosjonsmotstanden til industriell rent titan i oksiderende medier som salpetersyre og kromsyre. For eksempel har den god korrosjonsbestandighet i romtemperatur 10% svovelsyre, 10% saltsyre og middels konsentrasjon av maursyre og sitronsyre; mens industriell rent titan er aktivt oppløst i disse mediene. Og den har utmerket motstand mot sprekkkorrosjon. Den inneholder færre legeringselementer; spesielt inneholder den ikke sjeldne og dyre platinagruppeelementer (som palladium, etc.). Som et resultat er det bare 10 % dyrere enn industrielt rent titan.
Maskineringsprosessegenskapene og sveiseegenskapene er nær de for industrielt rent titan; mens styrken ved temperaturer på 200-300 grader er 1,5 til 2 ganger høyere enn for industrielt rent titan. På grunn av disse fordelene med denne legeringen, kan den erstatte det industrielle rene titanet i høytemperatur sjøvann, saltvann, våt klorgass og en rekke høytemperatur, høy konsentrasjon av klorid.
(4) Ti-Mo legering Ti-32Mo-legering i kokende 40 % svovelsyre og 20 % saltsyreløsning av korrosjonsbestandighet enn industriell rent titan har forbedret seg betydelig, er for tiden en av de mest motstandsdyktige mot korrosjon av reduserende medier titanlegering. Korrosjonsmotstanden i oksiderende medier er imidlertid svært lav; og på grunn av det høye molybdeninnholdet blir legeringen sprø og maskineringsytelsen forringes. For å overvinne manglene til denne legeringen på grunn av høyt molybdeninnhold, tilsettes niob, vanadium, zirkonium og palladium på basis av titanfaselegeringer. Slik at denne legeringen ikke bare opprettholder den utmerkede korrosjonsmotstanden til titan-molybdenlegering; og forbedre deres behandlingsytelse. For eksempel, Ti-15Mo-5Zr-legering, ikke bare for å unngå Ti-15Mo-legeringens w-fase-utfelling forårsaket av legeringssprøhet, forbedrer hans kaldarbeidsprosessytelse og sveiseytelse; men også forbedre korrosjonsbestandigheten. Et annet eksempel: Ti-15Mo-0.2Pd-legering har god korrosjonsbestandighet i både oksiderende og reduserende medier. Denne legeringen inneholder et stort antall høyt smeltepunkt, høy egenvekt av molybden, til industriell skala produksjon uten segregering av urenheter i sammensetningen av ensartede legering ingots er vanskeligere. Derfor er den nåværende metoden for pulvermetallurgi for å produsere Ti-Mo legeringsprodukter.
(6) Ti - 2Ni legering av denne titanlegeringen som en avsaltningsenhet struktur materialer, bruken av temperatur kan være så høy som 200 grader eller så; og industriell rent titan kan bare nå 121 grader eller så. Og dens spaltekorrosjonsmotstand er overlegen industriell rent titan. Imidlertid er anvendelsesområdet for denne legeringen mye smalere enn for Ti-Pd- og Ti-Mo-systemlegeringer. Det er bare i maursyren, smeltet magnesiumkloridløsning korrosjonsbestandighet er overlegen industriell rent titan; men i saltsyren er svovelsyrekorrosjonsmotstanden dårligere enn rent titan. Derfor er Ti-2Ni-legering generelt begrenset til bruk i nøytral eller svakt reduserende saltløsning.
(7) Ti-6Al-4V (TC4)-legering Dette er en mye brukt titanlegering. Dens korrosjonsbestandighet er litt dårligere enn industriell rent titan, men den har fortsatt tilfredsstillende korrosjonsbestandighet mot sjøvann, mange syrer, alkalier og andre etsende medier. Den har gode omfattende mekaniske egenskaper. Inntil 400 grader er det god styrke. Ved -200 grad har fortsatt god duktilitet og seighet. Denne legeringen har god prosessytelse, kan være kald, varmforming; i tilfelle av forurensning forebygging, dens inn i linjen ligner på rustfritt stål, lett å smelte sveising og motstand sveising, kan være en rekke maskinering. Og kan varmebehandles, etter bråkjøling av fast løsning, kan oppnå en større styrkende effekt. Derfor brukes denne legeringen generelt i kravene til høy styrke eller høy utmattelsesytelse ved korrosjonsbestandige anledninger; og på grunn av denne legeringen varmebestandighet er god, kan brukes som 450 grader under bruk av kompressor blader og skiver.
(8) Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo-legering Denne legeringen er god for å motstå slitasje og spenningskorrosjonsbrudd av høystrøms sjøvann; samtidig har den god seighet og sveisbarhet, og den er en god titanlegering for marin bruk. 2. Termisk styrke titanlegering
(1) Ti-5Al-2.5Sn (TA7) Denne legeringen har et middels styrkenivå i glødet tilstand (strekkstyrke på 80 kg - kraft / mm2 eller så) og tilstrekkelig duktilitet, god sveising opptreden. Den kan brukes som et strukturelt materiale for bruk opp til 500 grader. Den kan brukes opp til 900 grader i korte perioder. Platen og stangen ved 350 graders strekkstyrke kan nå 50 kg - kraft / mm 2; etter 100 timer med varig styrke kan nå 45 kg - kraft / mm 2.
2) Ti-5Al-2.5Sn-3Cu-1.5Zr (TA8) Dette er en + sammensatt legering med utfellingsherdende effekt. Den har høy strekkstyrke ved romtemperatur (strekkstyrke over 100 kg-kraft/mm2) og god varmebestandighet, og kan brukes som materiale for kompressorblader og skiver som opererer ved temperaturer opp til 450 grader. Materialet kan brukes som en legering med høy strekkfasthet (strekkfasthet over 100 kg-kraft/mm2). Ved denne temperaturen kan strekkstyrken til stangen nå 72 kg - kraft / mm 2; etter 100 timer med varig styrke kan nå 70 kg - kraft / mm 2, kan krypestyrken nå kg - kraft / mm 2.
3) Ti-6Al-0.6Cr-0.4Fe-0.4Si-0.01B (TC7) Dette er en +-legering med diffus sammensatt nedbør. Legeringen har en strekkstyrke på opptil 60 kg-kraft/mm2 ved 500 grader; og har god sveisbarhet. Den brukes hovedsakelig i form av plater og stenger i flymotorkomponenter under 500 grader.
(4) Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si (TC9) Dette er for øyeblikket hjemmebruk av bedre varmebestandig titanlegering ved 450 ~500 grader. Den har et høyt styrkenivå; og har gode høytemperatur mekaniske egenskaper og termisk stabilitet. Strekkstyrken ved romtemperatur kan nå 110 kg - kraft / mm 2 eller så, strekkstyrken ved 500 grader under strekkstyrken for å opprettholde i 85 kg - kraft / mm 2 eller så og etter 100 timer med varig styrke kan nå 62 kg - kraft / mm 2. Så denne legeringen kan brukes ved 500 grader i lang tid.
(5) BT25-legering Dette er et Ti-Al-Zr-Sn-Mo-W-Si-system for deformasjon av den varmeforsterkede titanlegeringen, tilhører den martensittiske typen + to-fase titanlegering. Legeringen etter 950 ~ 970 grader, 1 time, luftkjølt +560 grad, 6 timer, luftkjølt varmebehandling, den resulterende romtemperatur mekaniske egenskaper og 500 grader, 100 timers termisk stabilitet av de beste. Strekkfastheten ved romtemperatur er 105 kg-kraft/mm2; når temperaturen økes til 550 grader er strekkstyrken ca. 80~85 kg-kraft/mm2, og ved 600 grader er den 66~78 kg-kraft/mm2. Tretthetsgrensen for en syklisk basis på 2X107: 50~52 kg -kraft/mm2 ved romtemperatur; og ved 500 grader er det 40~42 kg-kraft/mm2 Ved 450 grader Oppvarming opp til 10,000 timer ved 500 grader, 6,000 timer ved 500 grader, og 3,{{52 }} timer ved 550 grader, alle har tilfredsstillende termisk stabilitet. Så denne legeringen kan brukes ved 550 grader. Og sveiseytelsen og prosessplastisiteten er god, er produksjonen av trykkmotordeler av det ideelle materialet.
3. Titanlegering for lav temperatur
(1) Ti - 13V - 11Cr - 3Alt denne titanlegeringen i - 100 grad under, begynte dens duktilitet å reduseres betydelig, så den kan brukes som {{5} } grad når de strukturelle materialene. Ved -100 grad er forlengelsen omtrent 16 %; strekkstyrke på ca 130 kg - kraft / mm 2.
(2) Ti-6Al-4V (ELI) Denne titanlegeringen med lavt mellomrom kan brukes som et strukturelt materiale for utstyr som brukes i -200 grad fordi forlengelsen bare begynner å avta betydelig ved -200 grad . Ved -200 grader har imidlertid denne titanlegeringen en strekkstyrke på ca. 130 kg-kraft/mm2. Ved -200 grad er imidlertid forlengelsen av denne legeringen bare omtrent 10 prosent. Dette er bruken av denne legeringen ved lave temperaturer må noteres.
(3) Ti-5Al-2.5Sn (ELI) Denne titanlegeringen med lavt gap ved -250 grader under, forlengelsen har ennå ikke tydelige endringer, forblir på ca. 15 %, mens strekkstyrken har steget til mer enn 140 kg - kraft / mm 2. For å opprettholde den gode lavtemperaturytelsen til denne legeringen, må innholdet av interstitielle elementer kontrolleres strengt. For eksempel jerninnhold bør kontrolleres under 0,25 %; oksygeninnholdet bør være mindre enn 0,12 %; Innholdet av andre interstitielle elementer (hydrogen, nitrogen, karbon) bør også være lavere enn innholdet av vanlige legeringer.
(4) Industrielt rent titan (TA1, TA2) Disse to typene industrielt rent titan i jerninnholdet i 0.095 %, oksygeninnholdet på 0.{{9} }8 %; hydrogeninnhold på 0,0009%; nitrogeninnhold på 0,0062 %, strekkstyrken på -269 grad ved 65 ~ 80 kg - kraft / mm 2, omtrent det dobbelte av strekkfastheten ved romtemperatur. Dens forlengelse reduseres fra 50 % ved romtemperatur til 40 %, men har fortsatt høy duktilitet. Derfor kan disse to industrielle rene titanene brukes som -253 grader under lavtemperaturmaterialene.
4. Titanbaserte spesielle funksjonsmaterialer
(1) som inneholder 50 % titan niob - titan superledende legering, ved -4K med superledende egenskaper. Denne superledende legeringen har begynt å brukes i industrien.
(2) som inneholder 50 % titan nikkel - titanlegering har en betydelig formminneeffekt. Denne legeringen har blitt brukt med hell i luft- og romfartsspredningsantennen, luftfartsindustrien, selvspennende pinne, oljerørskjøter, minnenagler, samt medisinsk utstyr, varmemotorer og andre enheter.
(3) titan - jernlegering med hydrogenlagringsegenskaper, er en veldig god hydrogenlagringsmateriale. Den vellykkede utviklingen av denne legeringen for å løse vanskelighetene med lagring og transport av hydrogen. Japan og andre land bruker titan - jern hydrogen lagringsenhet hydrogen bil.
