Introduksjon til titan- og titanlegeringer
Titan- og titanlegeringer har raskt etablert seg som essensielle materialer innen luftfart, energi og kjemisk næring siden deres kommersielle introduksjon på begynnelsen av 1950 -tallet. Disse materialene tilbyr en eksepsjonell kombinasjon av forhold mellom høy styrke og vekt, overlegne mekaniske egenskaper og utmerket korrosjonsmotstand, noe som gjør dem ideelle for kritiske anvendelser. Denne artikkelen undersøker de forskjellige anvendelsene av titanlegeringer, deres produksjonsprosesser inkludert smidde produkter, støpegods og pulvermetallurgi, og undersøker deres unike metallurgiske egenskaper. I tillegg dekker det sammensetningen av forskjellige titankarakterer, deres spesifikke applikasjoner, sveisehensyn og varmebehandlingsmetoder som optimaliserer ytelsesegenskaper for krevende miljøer.
Siden deres kommersielle introduksjon på begynnelsen av 1950 -tallet, har titan- og titanlegeringer raskt blitt ryggradsmaterialer for luftfarts-, energi- og kjemisk industri. Deres bemerkelsesverdige kombinasjon av høy styrke-til-vekt-forhold, utmerkede mekaniske egenskaper og overlegen korrosjonsresistens gjør titan til det optimale materialvalget for mange kritiske anvendelser.
I dag brukes titanlegeringer i krevende scenarier som statiske og roterende gassturbinmotorkomponenter. Noen av de mest kritiske og sterkt stressede sivile og militære flyredelene er avhengige av disse allsidige legeringene. Applikasjonsområdet har utvidet seg betydelig de siste årene til å omfatte atomkraftverk, matforedlingsanlegg, varmevekslere for oljeraffineri, marine komponenter og medisinske proteser.
Til tross for deres eksepsjonelle egenskaper, kan de relativt høye kostnadene for titanlegeringskomponenter begrense bruken til applikasjoner der alternativer med lavere kostnad som aluminium og rustfrie stål er utilstrekkelige. Denne forhøyede kostnaden stammer typisk fra de iboende råstoffutgiftene, fabrikasjonsprosessene og den betydelige metallfjerningen som kreves for å oppnå ønskede endelige former.
Titanium Net Shape Technologies
For å møte kostnadsutfordringer og forbedre produksjonseffektiviteten, er det utviklet flere titan -nettformteknologier. Disse inkluderer pulvermetallurgi (P\/M), superplastisk forming (SPF), presisjonssjekking og presisjonsstøping. Blant disse har presisjonsstøping dukket opp som den mest fullt utviklede og allment benyttet titannettformteknologi. USA var vitne til en bemerkelsesverdig økning på 260% i årlige forsendelser fra Titanium Casting mellom 1979 og 1989, og demonstrerte den voksende bransjens adopsjon av denne tilnærmingen.
Ettersom produsenter av flymotorer søker materialer som kan motstå høyere driftstemperaturer, legeringer som Ti -6 al -2 sn -4 zr {{{5} mo og Ti -6 al {-2 mo {-6 med økende frekvens. Videre utvikles avanserte titanlegeringer med høy temperatur designet for service opp til 595 grader, inkludert Ti -1100 og IMI -834, som støpegods. Disse legeringene viser samme grad av overlegenhet med forhøyet temperatur som deres smidde kolleger sammenlignet med de mer brukte Ti -6 al -4 v.
