Kodėl titanas užima vietą lydinio meniu
Titanas nėra viena medžiaga. Tai klasių šeima, kurios turi netauriųjų metalų, tačiau stipriai skiriasi savo stiprumu, formavimu ir atsparumu temperatūrai. Suprasdami netauriųjų metalų pagrindą, pažymių sistemą lengviau perskaityti.
Svoris ir jėga.Gryno titano tankis yra apie 4,5 g/cm³, maždaug 60 % plieno sudaro 7,85 g/cm³, o atkaitintų komerciškai grynų rūšių tempiamasis stipris yra ne mažesnis kaip 240-550 MPa. Rezultatas yra specifinis stiprumas (stiprumas svorio vienetui), kurį sunku suderinti su įprastu konstrukciniu lydiniu. Iš fizikos išplaukia dvi dizaino pastabos: titano tamprumo modulis yra tik apie 103–116 GPa, maždaug pusė plieno 200 GPa, todėl standumui svarbios dalys turi būti pritaikytos deformacijai ir įtempiams; lydymosi temperatūra yra apie 1 668 laipsnius, todėl toliau nurodytos naudingos eksploatacijos ribos atsiranda dėl oksidacijos ir šliaužimo, o ne dėl lydymosi.
Atsparumas korozijai.Titanas sudaro tankią, savaime{0}}gyjančią TiO₂ oksido plėvelę, kuri suteikia išskirtinį atsparumą jūros vandeniui, chlorido tirpalams ir oksiduojančioms rūgštims. Kai 316 l nerūdijantis plienas gali sugesti dėl chlorido duobių ar įtempių{3}}korozijos įtrūkimų, komerciniu požiūriu grynas titanas ir dauguma lydinių yra atsparūs šiems mechanizmams. Verta prisiminti dvi ribas: plyšinė korozija gali atsirasti naudojant karštą chloridą, kai temperatūra viršija maždaug 70{6}}80 laipsnių, o redukuojančios rūgštys, pvz., praskiesta druskos rūgštis arba sieros rūgštis, atakuoja nelegiruotą titano - klases, turinčias paladžio (7 klasė / 11 klasė) ir 2 standartiniai atsakymai.
Temperatūros elgesys.Komerciniu požiūriu grynas titanas ilgai tarnauja- iki maždaug 300-400 laipsnių. ir beveik lydiniai išplečia diapazoną iki 500–600 laipsnių, kur jie išlaiko atsparumą šliaužimui geriau nei bet kuri kita titano šeima. Virš maždaug 600 laipsnių oksidacijos pleiskanojimas ir deguonies trapumas tampa ribojančiais veiksniais; trumpoms kelionėms virš projektinio diapazono reikia specifinio oksido augimo ir mechaninių savybių praradimo įvertinimo.
Kriogeninis tvirtumas.Skirtingai nuo daugelio plienų, titanas netampa trapus žemoje temperatūroje{0}}titanas, pvz., TA7 (Ti-5Al-2,5Sn) ir + klasės, pvz., Ti-6Al-4V ELI, naudojami kriogeniniams komponentams iki -200 laipsnių ir žemiau, o tai svarbu SGD gamyklai, erdvei ir superlaidžiai įrangai.
Biologinis suderinamumas ir ne{0}}magnetinis elgesys.Pasyvioji plėvelė taip pat paaiškina, kodėl titanas yra pagrindinis implantų metalas: organizmas jį priima be reikšmingos reakcijos, padengtas ASTM F67 (komerciniu požiūriu grynas) ir ASTM F136 (Ti-6Al-4V ELI). Titanas yra nemagnetinis, todėl tinka MRT aplinkoje, tiksliuose prietaisuose ir elektronikos korpusuose.
Kainų realybė.Titano kilogramas kainuoja daugiau nei nerūdijančio plieno - „Kroll“ redukcijos procesas reikalauja daug energijos-, o apdirbimas yra lėtas dėl mažo šilumos laidumo ir kietėjimo. Inžinerinis titano dėklas pagamintas atsižvelgiant į sutaupytą svorį, atsparumą korozijai, temperatūros charakteristikas arba biologinį suderinamumą, o ne už pirmą kainą. Todėl sąžiningam palyginimui naudojamos gyvavimo ciklo sąnaudos: korozijos pašalpa, priežiūros intervalai, svorio baudos ir prastovos.
Klasių šeimos ir kam kiekviena skirta
Apdorotas titanas pagal mikrostruktūrą suskirstytas į komerciškai grynas klases ir tris lydinių šeimas. Kiniški pavadinimai (TA, TC, TB pagal GB/T 3621) ir ASTM klasės yra plačiai naudojami tarptautiniu mastu, todėl toliau pateiktose lentelėse pateikiami abu.
Komerciniu požiūriu grynas titanas - 1–4 klasės (TA1-TA3 pagal GB/T 3621)
Komerciniu požiūriu gryname (CP) titane nėra tyčinių legiravimo elementų. Skirtumas tarp 1-4 laipsnio yra intersticinių priemaišų – daugiausia deguonies, taip pat azoto, anglies ir geležies – lygis. Didėjant intersticiniam turiniui, didėja tempimas ir takumo stipris, o formuojamumas ir suvirinimo plastiškumas mažėja. Atsparumas korozijai iš esmės yra vienodas visose keturiose klasėse, nes visos jos priklauso nuo tos pačios oksido plėvelės.
2 klasė (TA2)yra plačiausiai naudojama CP klasė: ji subalansuoja cheminių indų, vamzdynų, jūrinės įrangos ir šilumokaičių stiprumą, formuojamumą, suvirinamumą ir atsparumą korozijai.1 klasė (TA1)yra minkštesnis ir lankstesnis, tinkamas giliai{0}}temptoms dalims, anodams ir šilumokaičio lakštams.3 klasė (TA3)ir4 klasėpasirenkami, kai reikia didesnio stiprumo, nelydant - slėginių indų, tvirtinimo detalių ir šalto-galvos vielos; 4 klasė taip pat naudojama chirurginiams instrumentams pagal ASTM F67. Atminkite, kad GB/T 3621 žymi TA1-TA3 1-3 klasėms; 4 klasė paprastai pateikiama ASTM žymėjimui.
| Įvertinimas | GB/T žymėjimas | Tempiamasis stipris, min (MPa) | Takumo stipris, min (MPa) | Pailgėjimas, min (%) | Tipiškas naudojimas |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | TA1 | 240 | 170 | 24 | Giliai{0}}trauktos dalys, šilumokaičio lakštai, anodai |
| 2 | TA2 | 345 | 275 | 20 | Cheminiai laivai, vamzdynai, jūrinė įranga - dažniausiai |
| 3 | TA3 | 450 | 380 | 18 | Slėginiai indai, didesnės-stiprumo komponentai |
| 4 | - (nėra tiesioginio TA atitikmens; pateikiama ASTM) | 550 | 483 | 15 | Tvirtinimo detalės, chirurginiai instrumentai, šalto{0}}galvavimo viela |
ir šalia{0}} lydinių
lydiniai išlaiko vienos -fazės struktūrą nuo kambario temperatūros iki darbo temperatūros. Jų negalima sustiprinti termiškai apdorojant; jų stiprumas gaunamas kietu tirpalu, daugiausia aliuminiu ir alavu. Jų stiprumas kambario-temperatūroje yra žemesnis nei + ir lydinių, tačiau jie siūlogeriausias visų titano šeimų atsparumas šliaužimui esant 500-600 laipsnių, taip pat stabili struktūra, geras atsparumas oksidacijai, geras suvirinamumas ir geras atsparumas žemai{0}}temperatūrai. Kompromisai- yra mažesnis plastiškumas ir prastas šaltojo štampavimo efektyvumas.
TA7 (Ti-5Al-2,5Sn)yra geriausia{0}}žinoma klasė: vidutinio stiprumo, pakankamas atkaitintas plastiškumas, geras suvirinamumas, ilgalaikis veikimas iki maždaug 500 laipsnių ir kriogeninis atsparumas iki -233 laipsnių. Galimi trumpi poslinkiai virš 500 laipsnių, tačiau atsižvelgiant į faktinį darbą, reikia įvertinti oksidacijos nuosėdų susidarymą ir deguonies trapumą.Beveik - lydiniųpridėkite nedidelį kiekį -stabilizuojančių elementų (molibdeno, niobio, silicio), kad dar labiau padidintumėte valkšnumo stiprumą; Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo aptarnauja reaktyvinių variklių korpusus ir išmetimo kanalus, o Ti-3Al-2.5V (9 klasė) yra standartinis titanas, skirtas suvirinti hidrauliniams ir kosmoso vamzdžiams.
+ Lydiniai
+ lydiniai turi dviejų-fazių struktūrą ir derina titano atsparumą korozijai ir žymiai didesnį stiprumą. Daugumą jų galima sustiprinti gydant tirpalu ir senstant; jie gerai kaliami ir suvirinami, tinkamai apdorojami ir išlaiko gerą atsparumą žemai-temperatūrai bei atsparumą jūros vandens korozijai ir karštosios-druskos korozijai. Jų trūkumas yra mažesnis mikrostruktūrinis stabilumas nei lydinių esant nuolat aukštai temperatūrai.
Ti-6Al-4V (TC4, 5 klasė) yra plačiausiai naudojamas titano lydinys pasaulyje.Atkaitintas minimalus tempiamasis stipris yra 895 MPa su 828 MPa išeiga (pagal ASTM B265), maždaug 2,5 karto didesnis už 2 laipsnio stiprumą esant tokiam pačiam tankiui. Jis aptarnauja orlaivių konstrukcines dalis, laivų techninę įrangą, cheminę įrangą, sporto prekes ir, ELI variante (23 klasė), chirurginius implantus pagal ASTM F136. Gamybos pastaba: Ti-6Al-4V paprastai susidaro karštai arba superplastiškai; šaltasis formavimas apsiriboja mažomis deformacijomis dėl atsparumo ir siauro plastiškumo lango.
Kiti + pažymiai vadovaujasi ta pačia GB/T logika:TC1 (Ti-2Al-1,5 Mn)irTC2 (Ti-4Al-1,5Mn)štampuotoms dalims, suvirinimui ir štampuotiems kaltiniams gaminiams žemiau 400 laipsnių;TC6 (Ti-6Al-2,5Mo-1,5Cr-0,5Fe-0,3Si)orlaivio variklio konstrukcijų dalims, kurios yra žemesnės nei apie 450 laipsnių;TC9ilgalaikėms dalims, žemesnėms nei 500 laipsnių;TC10 (Ti-6Al-6V-2Sn)didesnės-stiprumo dalims, žemesnėms nei apie 450 laipsnių.
ir šalia{0}} lydinių
lydiniai kambario temperatūroje išlaiko -centruotą kubinę struktūrą ir gali būti sendinami ikididžiausios galios titano- tipinis tempiamasis stipris 1 100-1 250 MPa - su giliu kietėjimu storose dalyse ir geru kietumu. Sąnaudos yra mažesnės nei lydinių atsparumas valkšnumui (ilgalaikis aptarnavimas paprastai žemesnis nei 300–400 laipsnių), didesnis tankis dėl sunkiųjų legiravimo elementų ir sudėtingesnis proceso valdymas.
Reprezentatyvūs pažymiai:TB6 (Ti-10V-2Fe-3Al)orlaivių važiuoklės{0}}komponentams ir didelio{1}}tvirtinimo tvirtinimo detalėms; Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al lakštinio metalo dalims ir spyruoklėms; Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr spyruoklėms, tvirtinimo detalėms ir gręžimo įrankiams. Tirpalu apdoroti lydiniai lengvai formuojasi, todėl sudėtingos lakštų dalys tampa praktiškos prieš senėjimą.
Tipiškas pritaikymas: važiuoklė, didelio{0}}tvirtinimo tvirtinimo detalės ir varžtai, spyruoklės, gręžinių naftos telkinių įrankiai, chirurginiai instrumentai.
Įvertinimas-į-Programos pasirinkimo lentelę
| Šeima | Pavyzdžiai (ASTM / GB) | Tipinis tempiamasis stipris (MPa) | Charakteris | Tipiškos programos | Ilgalaikė{0}}tarnavimo temperatūra |
|---|---|---|---|---|---|
| Komerciškai grynas | Gr1-4 / TA1-TA3 | 240–550 (min. pagal ASTM B265) | Atsparumas korozijai, formavimas, suvirinamumas | Chemijos gamykla, jūrinė, gėlinimas, architektūra, anodai | ≈ 300-400 laipsnių |
| / šalia- | TA7 (Ti-5Al-2,5Sn), Gr9 (Ti-3Al-2,5 V), Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | 620–900 (įprastas diapazonas) | Atsparumas šliaužimui, suvirinamas, neapdorojamas termiškai{0}} | Aviacinių variklių korpusai, ortakiai, hidrauliniai vamzdeliai, kriogeniniai indai | 500-600 laipsnių |
| + | Gr5 (Ti-6Al-4V, TC4), TC6, Gr23 (ELI) | 895-1,100 | Stiprumas ir kietumas, termiškai{0}}apdorojami | Aviacijos ir kosmoso konstrukcija, medicininiai implantai (F136), jūrinė, sporto įranga | ≈ 400–450 laipsnių (Gr5) |
| / šalia- | TB6 (Ti-10V-2Fe-3Al), Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al | 1 100–1 250 (senam, tipiškas) | Didžiausias stiprumas, gilus grūdinimas | Važiuoklė, labai{0}}tvirtos tvirtinimo detalės, spyruoklės, gręžimo įrankiai | ≈ 300-400 laipsnių |
Praktinis atrankos procesas
Dėl naujo komponento priimkite sprendimą penkiais veiksmais, o ne pirmiausia pasirinkite pažįstamą pažymį.
Apibrėžkite aplinką.Užrašykite terpę (jūros vandenį, chloridus, rūgštis, oksiduojančius arba redukuojančius), temperatūros diapazoną, slėgį, ciklinę apkrovą ir bet kokią galvaninę jungtį. Terpė nusprendžia, ar reikia CP titano, paladžio rūšies (Gr7/Gr11) ar legiruotojo (Gr12); temperatūra nusprendžia, ar pasirinkimas pereina nuo CP prie - lydinių ar arti jų.
Nustatykite mechaninius tikslus.Nurodykite reikiamą statinį stiprumą, nuovargio trukmę, šliaužimo trukmę, atsparumą lūžiams ir svorio biudžetą. Stiprumo taikiniai stumia pasirinkimą link + arba lydinių; šliaužiantys taikiniai stumia jį link ir arti - lydinių; svorio biudžetas teikia pirmenybę titanui, o ne plienui, kai lemiamas stiprumo -ir-svorio santykis.
Patikrinkite gamybos būdą.Gilus tempimas ir sunkus šalto formavimo taškas iki 1 arba 2 laipsnio; suvirintos konstrukcijos teikia pirmenybę CP ir rūšims; apdirbti kaltiniai ir tvirtinimo detalės teikia pirmenybę + arba klasėms. Anksti patvirtinus formavimo ir suvirinimo būdą išvengiama popieriuje tvirto, bet sunkiai pagaminamo sluoksnio.
Sąžiningai palyginkite išlaidas.Palyginkite gyvavimo ciklą su nerūdijančiu plienu (304/316L), dvipusiu nerūdijančiu plienu ir, jei reikia, nikelio lydiniais: medžiagos kaina, apdirbimo greitis, korozijos pašalpa, priežiūros intervalas, su svoriu susijusios eksploatacinės išlaidos ir laužo vertė. Titanas laimi dėl atsparumo chloridui, svorio ir temperatūros - ne už pirmą kainą.
Užrakinkite specifikaciją.Parašykite užsakymą kaip standartą + klasė + būklė (atkaitinta, -apdorota tirpalu, tirpalu-apdorota ir sendinta) + paviršiaus apdaila + patikrinimo lygis. Reikalauti malūno bandymo sertifikato su cheminės analizės ir mechaninių bandymų rezultatais ir nurodyti ultragarsinį arba sūkurinį{7}}srovinį patikrinimą, kai to reikalauja pareiga.
Mūsų gaminių asortimentas
| Kategorija | Produkto pavadinimas | Bendrosios specifikacijos (galima pagal užklausą) | Pagrindinės programos | |
|---|---|---|---|---|
| Titano vamzdis | Besiūlis titano vamzdis Suvirintas titano vamzdis |
ASTM B338 Gr1, Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12 OD: 1mm - 300mm Sienelės storis: 0,5 mm - 20mm Standartai: ASTM, ASME, DIN, JIS |
Šilumokaičiai, kondensatoriai, cheminis apdorojimas, aviacija, jūra, medicininiai implantai | Gaukite nemokamą pavyzdį ir įvertinimą |
| Titano lakštas / plokštė | Titano lakštas Titano plokštė |
ASTM B265 Gr1, Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12 Storis: 0,1 mm - 100 mm Plotis: iki 2000 mm Sąlygos: karšto valcavimo, šalto valcavimo, atkaitinimo |
Cheminiai indai, slėginiai indai, aviacinės erdvės konstrukcijos, jūrinė įranga, architektūrinė danga, anodai | Gaukite nemokamą pavyzdį ir įvertinimą |
| Titano strypas / strypas | Titano apvali juosta Titano šešiakampis strypas „Titanium Square“ baras |
ASTM B348 Gr1, Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12 Skersmuo/pjūvis: 3 mm - 300mm Ilgis: pagal poreikį Formos: kaltas, valcuotas, tekinamas ir poliruotas |
Tvirtinimo detalės, vožtuvų dalys, siurblių velenai, chirurginiai instrumentai, sporto įranga, automobilių komponentai | Gaukite nemokamą pavyzdį ir įvertinimą |
| Titano viela | Titano ritės viela Tiesi titano viela Suvirinimo viela |
ASTM B863 Gr1, Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12 Skersmuo: 0,1 mm - 10mm Formos: atkaitintas, marinuotas Ritės svoris: pritaikomas |
Suvirinimo užpildas, 3D spausdinimas (vielos lankas), spyruoklės, tinklelis, medicininės kabės ir siūlai, žvejybos reikmenys | Gaukite nemokamą pavyzdį ir įvertinimą |
| Titano juostelė / folija | Titano juostelė (ritė) Titano folija |
ASTM B265 Gr1, Gr2 Storis: 0,03 mm - 2.0mm Plotis: iki 600 mm Paviršius: šviesus, matinis, marinuotas |
Silfonai, tarpikliai, korio konstrukcijos, šilumos skydai, tiksliųjų prietaisų dalys, baterijų srovės surinkėjai | Gaukite nemokamą pavyzdį ir įvertinimą |
Mūsų gamykla
Mūsų gamykloje veikia speciali gamykla, aprūpinta modernia titano apdorojimo mašina. Turime visą įrangos komplektą, įskaitant kalimo presus, karšto ir šalto valcavimo stakles, vamzdžių tempimo ir suvirinimo linijas, strypų ir vielos tempimo mašinas bei paviršiaus apdorojimo įrenginius. Tai leidžia mums kontroliuoti gamybos procesą nuo žaliavos iki gatavų gaminių, tokių kaip lakštai, plokštės, vamzdžiai, strypai ir laidai. Mūsų dirbtuvėje galima apdoroti didelius-apimties užsakymus, išlaikant pastovią mūsų gaminių asortimento kokybę.
Titano gaminių pakuotė
Mūsų pakuotė sukurta atsižvelgiant į maksimalų saugumą ir tarptautinius standartus. Mes naudojame pritaikytas medines dėžes sunkioms plokštėms ir strypams su vidiniu vandeniui atspariu įvyniojimu ir blokavimu, kad būtų išvengta judėjimo. Vamzdžiai ir ritės saugiai supakuoti į medines dėžutes su sustiprintais kraštais ir apsauginiais galiniais dangteliais. Mažesniems daiktams, pvz., laidams ir juostoms, naudojame standartines eksporto dėžutes su vidiniu plastiku ir drėgmei{3}}nelaidžiu sandarikliu. Visos pakuotės yra aiškiai pažymėtos informacija apie gaminį, svorį ir tvarkymo instrukcijas, kad būtų užtikrintas saugus atvykimas. Taip pat galime pritaikyti pakavimo metodus, tokius kaip padėklų išdėstymas arba konteinerių optimizavimas, atsižvelgdami į konkrečius siuntimo ir klientų poreikius.
Aptarkite savo projekto reikalavimus
DUK
K: Kuri titano klasė naudojama dažniausiai?
2 laipsnis (TA2) yra numatytasis korozijos priežiūros - cheminių indų, vamzdynų ir laivų techninės įrangos nustatymas. Struktūrinėms reikmėms, kuriose svarbus stiprumas, Ti-6Al-4V (5 klasė / TC4) yra plačiausiai naudojamas lydinys.
K: Ar 5 klasė yra lydinys?
Ne. Ti-6Al-4V (5 klasė / TC4) yra + lydinys. Jis turi dviejų fazių struktūrą, gali būti sustiprintas apdorojant tirpalu ir sendinant, ir yra tarp lydinių (geriausias atsparumas šliaužimui) ir lydinių (didžiausias stiprumas).
Kl .: Kaip karšti gali veikti titano komponentai?
Komerciniu požiūriu grynos markės tarnauja ilgai- iki maždaug 300-400 laipsnių. ir beveik lydiniai išsiplečia iki 500–600 laipsnių ir pasižymi geriausiu atsparumu šliaužimui titano šeimoje. Virš maždaug 600 laipsnių vyrauja oksidacija ir deguonies trapumas; trumpas ekskursijas virš projektinio diapazono reikia specialiai įvertinti.
K: Ar titanas atsparus jūros vandens korozijai?
Taip. Savaime-gyjanti TiO₂ plėvelė suteikia puikų atsparumą jūros vandeniui ir chloridams, įskaitant atsparumą chlorido įtempių -koroziniam įtrūkimui, kuris gali paveikti nerūdijantį plieną. Naudojant karštą plyšį ir redukuojančias rūgštis, standartinis pasirinkimas yra 7 ar 11 klasės paladžio-guolis arba 12 klasės legiruotasis guolis.
K: Ar titanas yra magnetinis?
Ne. Titanas ir jo lydiniai yra ne-magnetiniai, todėl jie tinka MRT aplinkoje, tiksliuose prietaisuose ir elektroniniuose korpusuose.
Kl .: Kodėl titanas yra brangesnis nei nerūdijantis plienas?
Gamybai naudojamas daug energijos reikalaujantis{0}}Kroll redukcijos procesas, o apdirbimas vyksta lėtai dėl mažo šilumos laidumo ir apdirbimo. Didesnė pirmoji kaina yra pateisinama, kai svoris, atsparumas korozijai, temperatūros gebėjimas arba biologinis suderinamumas sumažina gyvavimo ciklo išlaidas.
