ASTM karakterer av titanlegeringer
American Society for Testing and Materials (ASTM) har flere karakterer av titanlegeringer. For eksempel er ASTM -grad 1 en titanlegering med lav styrke, høy - duktilitet, hovedsakelig brukt i applikasjoner der formbarhet er avgjørende. ASTM Grad 5, også kjent som Ti - 6 al - 4 V, er en av de mest brukte titanlegeringene, og tilbyr en god kombinasjon av styrke, seighet og korrosjonsmotstand.
Mekaniske egenskaper til titanlegeringer
Høy styrke - til - vektforhold: Titanlegeringer har en mye høyere styrke - til - vektforhold enn mange vanlige metaller som stål og aluminium. For eksempel har Ti - 6 al - 4 v en strekkfasthet på rundt 900 - 1100 MPA, mens dens tetthet bare er omtrent 4,5 g\/cm³, mye lavere enn stål.
God seighet: De tåler høye energipåvirkninger og har god bruddseighet, noe som gjør dem egnet for anvendelser i tøffe miljøer.
Høy temperaturmotstand: Noen titanlegeringer kan opprettholde gode mekaniske egenskaper ved forhøyede temperaturer. For eksempel brukes visse legeringer i flymotorer der de kan operere ved temperaturer opp til 500 - 600 grad.
Kjemisk sammensetning av titanlegeringer
Baseelementet er titan (Ti). Vanlige legeringselementer inkluderer aluminium (AL), vanadium (V), jern (Fe), molybden (MO) og zirkonium (ZR). I ti - 6 al - 4 V forbedrer aluminium styrke og korrosjonsmotstand, og vanadium forbedrer seigheten og gir en ønskelig mikrostruktur.
Bruksområder av titanlegeringer
Luftfartsindustri: De er mye brukt i flystrukturer, motorer og landingsutstyr på grunn av deres høye styrke - til - vektforhold og god korrosjonsmotstand. For eksempel bruker Boeing 787 en betydelig mengde titanlegeringer i flyrammen.
Medisinsk felt: Titanlegeringer er biokompatible, så de brukes til implantater som hofte- og kneutskiftninger, tannimplantater og kirurgiske instrumenter.
Marin industri: Deres utmerkede korrosjonsmotstand i sjøvann gjør dem egnet for skipsbygging, spesielt i komponenter utsatt for det marine miljøet, som propeller og sjøvannsrør.
Kjemisk industri: Brukes i reaktorer, varmevekslere og rørsystemer for å håndtere etsende kjemikalier.
Fordeler med titanlegeringer
Korrosjonsmotstand: Titanlegeringer har utmerket motstand mot korrosjon i mange miljøer, inkludert sjøvann, syrer og alkalier. Dette skyldes dannelsen av et tynt, stabilt oksydlag på overflaten.
Biokompatibilitet: Som nevnt tolereres de godt av menneskekroppen, noe som gjør dem ideelle for medisinske anvendelser.
Høy temperaturytelse: De kan beholde sine mekaniske egenskaper ved høye temperaturer bedre enn mange andre legeringer, noe som muliggjør bruk av bruk av høye temperaturer.
Lav termisk ekspansjon: Titanlegeringer har en relativt lav termisk ekspansjonskoeffisient, noe som betyr at de gjennomgår mindre dimensjonal endring med temperaturvariasjoner, viktige i presisjonsapplikasjoner.
