TA18-Titanstab, auch bekannt als halber TC4-Titanstab, internationaler GR9-Titanstab

Chemische Zusammensetzung: AL: 3,5_4,5 V: 1,8-2,5 Da die Metallelemente Aluminium und Vanadium nahe bei TC4 liegen, werden sie auch Semi-TC4 genannt

Seine Festigkeit und Härte liegen zwischen denen von Reintitan und TC4, es ist einfacher zu verarbeiten als die Titanlegierung TC4 und wird in seiner breiten Anwendung derzeit nur von TC4 übertroffen.

Verwendung von Titanlegierungen

Titanlegierung hat eine hohe Festigkeit und geringe Dichte, gute mechanische Eigenschaften, gute Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Darüber hinaus ist die Prozessleistung der Titanlegierung schlecht, das Schneiden ist schwierig und es ist sehr einfach, Verunreinigungen wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff während der Heißverarbeitung zu absorbieren. Es gibt auch eine schlechte Verschleißfestigkeit und einen komplexen Produktionsprozess. Die industrielle Produktion von Titan begann 1948. Die Notwendigkeit für die Entwicklung der Luftfahrtindustrie führt dazu, dass sich die Titanindustrie mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 8 Prozent entwickelt. Die weltweite Jahresproduktion von Materialien zur Verarbeitung von Titanlegierungen hat mehr als 40.000 Tonnen erreicht, und es gibt fast 30 Arten von Titanlegierungen. Die am häufigsten verwendeten Titanlegierungen sind Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) und industriell reines Titan (TA1, TA2 u TA3).

Titanlegierungen werden hauptsächlich zur Herstellung von Kompressorkomponenten für Flugzeugtriebwerke verwendet, gefolgt von Raketen, Bomben und Strukturteilen von Hochgeschwindigkeitsflugzeugen. Mitte-1960 wurden Titan und seine Legierungen in der allgemeinen Industrie zur Herstellung von Elektroden in der Elektrolyseindustrie, Kondensatoren in Kraftwerken, Heizgeräten in der Erdölraffination und Meerwasserentsalzung sowie in Geräten zur Kontrolle der Umweltverschmutzung verwendet. Titan und seine Legierungen sind zu einem korrosionsbeständigen Konstruktionsmaterial geworden. Darüber hinaus wird es auch zur Herstellung von Wasserstoffspeichermaterialien und Formgedächtnislegierungen verwendet.

hohe Festigkeit

Die Dichte einer Titanlegierung beträgt im Allgemeinen etwa 4,51 g/cm3, was nur 60 Prozent von Stahl entspricht. Die Dichte von reinem Titan liegt nahe an der von gewöhnlichem Stahl. Einige hochfeste Titanlegierungen übertreffen die Festigkeit vieler legierter Baustähle. Daher ist die spezifische Festigkeit (Festigkeit/Dichte) einer Titanlegierung viel größer als die anderer metallischer Konstruktionsmaterialien, und es können Teile mit hoher Einheitsfestigkeit, guter Steifigkeit und geringem Gewicht hergestellt werden. Titanlegierungen werden in Flugzeugtriebwerkskomponenten, Skeletten, Häuten, Befestigungselementen und Fahrwerken verwendet.

hohe thermische Festigkeit

Die Betriebstemperatur ist um einige Grad höher als die von Aluminiumlegierungen, und die erforderliche Festigkeit kann auch bei moderaten Temperaturen aufrechterhalten werden, und es kann lange bei einer Temperatur von 450 bis 500 Grad arbeiten. Die spezifische Festigkeit der Aluminiumlegierung nimmt bei 150 Grad deutlich ab. Die Arbeitstemperatur der Titanlegierung kann 500 Grad erreichen, und die Arbeitstemperatur der Aluminiumlegierung liegt unter 200 Grad.

gute Korrosionsbeständigkeit

Die Titanlegierung funktioniert in feuchter Atmosphäre und im Meerwassermedium und ihre Korrosionsbeständigkeit ist viel besser als bei Edelstahl; seine Beständigkeit gegen Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungskorrosion ist besonders stark; es ist beständig gegen Alkali, Chlorid, Chlor, organische Substanzen, Salpetersäure, Schwefelsäure usw. hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Titan weist jedoch eine schlechte Korrosionsbeständigkeit gegenüber Medien mit reduzierendem Sauerstoff und Chromsalzen auf.

Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen

Titanlegierungen können ihre mechanischen Eigenschaften auch bei niedrigen und ultraniedrigen Temperaturen beibehalten. Titanlegierungen mit guter Leistung bei niedrigen Temperaturen und extrem niedrigen interstitiellen Elementen, wie TA7, können eine gewisse Plastizität bei -253 Grad beibehalten. Daher ist Titanlegierung auch ein wichtiges Niedertemperatur-Konstruktionsmaterial.

hohe chemische Aktivität

Titan hat eine hohe chemische Aktivität und erzeugt starke chemische Reaktionen mit O, N, H, CO, CO2, Wasserdampf, Ammoniak usw. in der Atmosphäre. Wenn der Kohlenstoffgehalt größer als 0,2 Prozent ist, wird ein hartes TiC in der Titanlegierung gebildet; wenn die Temperatur hoch ist, wird auch eine harte Oberflächenschicht aus TiN gebildet, wenn es mit N wechselwirkt; Wenn die Temperatur über 6 00 Grad liegt, absorbiert Titan Sauerstoff, um eine gehärtete Schicht mit hoher Härte zu bilden; Auch ein erhöhter Wasserstoffgehalt bildet eine Versprödungsschicht. Die Tiefe der durch Absorptionsgas erzeugten harten und spröden Oberflächenschicht kann 0,1 bis 0,15 mm erreichen, und der Härtungsgrad beträgt 20 bis 30 Prozent. Die chemische Affinität von Titan ist ebenfalls groß und es haftet leicht an der Reibungsfläche.

Kleine Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit von Titan λ=15.24W/(mK) beträgt etwa 1/4 von Nickel, 1/5 von Eisen und 1/14 von Aluminium, und die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Titanlegierungen beträgt etwa 50 Prozent niedriger als die von Titan. Der Elastizitätsmodul der Titanlegierung beträgt etwa 1/2 des Elastizitätsmoduls von Stahl, daher ist seine Steifigkeit gering und er lässt sich leicht verformen. Es ist nicht geeignet, schlanke Stäbe und dünnwandige Teile herzustellen. Mal, was zu starker Reibung, Adhäsion und adhäsivem Verschleiß auf der Rückseite des Werkzeugs führt

Titan ist eine neue Art von Metall. Die Leistung von Titan hängt mit dem Gehalt an Verunreinigungen wie Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zusammen. Das reinste Titanjodid hat einen Verunreinigungsgehalt von nicht mehr als 0,1 Prozent, aber es hat eine geringe Festigkeit und eine hohe Plastizität. Die Eigenschaften von 99,5 % industriell reinem Titan sind: Dichte ρ=4,5g/cm3, Schmelzpunkt 1725 Grad, Wärmeleitfähigkeit λ=15,24W/(mK), Zugfestigkeit σb=539 MPa, Dehnung δ=25 Prozent, Schnitt Schrumpfrate ψ=25 Prozent, Elastizitätsmodul E=1.078×105MPa, Härte HB195.

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