Gradele ASTM de aliaje de titan
Societatea Americană pentru Testare și Materiale (ASTM) are mai multe clase de aliaje de titan. De exemplu, ASTM Grad 1 este un aliaj de titan cu rezistență scăzută, cu putere ridicată, utilizat în principal în aplicațiile în care formabilitatea este crucială. Gradul 5 ASTM, cunoscut și sub denumirea de Ti - 6 al - 4 V, este unul dintre cele mai utilizate aliaje de titan, oferind o combinație bună de rezistență, rezistență și rezistență la coroziune.
Proprietățile mecanice ale aliajelor de titan
Raportul de rezistență ridicată - la - greutate: Aliajele de titan au un raport de rezistență mult mai mare - în greutate decât multe metale comune precum oțelul și aluminiul. De exemplu, ti - 6 al - 4 v are o rezistență la tracțiune de aproximativ 900 - 1100 MPA, în timp ce densitatea sa este de aproximativ 4,5 g\/cm³, mult mai mică decât cea a oțelului.
O duritate bună: Ele pot rezista la impacturi mari - energetice și să aibă o duritate bună a fracturilor, ceea ce le face potrivite pentru aplicații în medii dure.
Rezistență la temperatură ridicată: Unele aliaje de titan pot menține proprietăți mecanice bune la temperaturi ridicate. De exemplu, anumite aliaje sunt utilizate în motoarele aeronave unde pot funcționa la temperaturi până la gradul 500 - 600.
Compoziția chimică a aliajelor de titan
Elementul de bază este titan (TI). Elementele comune de aliere includ aluminiu (AL), vanadiu (V), fier (Fe), molibden (MO) și zirconiu (ZR). În Ti - 6 al - 4 v, aluminiul îmbunătățește rezistența la rezistență și coroziune, iar vanadiul îmbunătățește duritatea și oferă o microstructura dezirabilă.
Aplicații de aliaje de titan
Industria aerospațială: Sunt utilizate pe scară largă în structurile aeronavelor, motoarele și uneltele de aterizare, datorită raportului lor ridicat de rezistență - la greutate și rezistență bună la coroziune. De exemplu, Boeing 787 folosește o cantitate semnificativă de aliaje de titan în cadrul său aerian.
Câmp medical: Aliajele de titan sunt biocompatibile, astfel încât sunt utilizate pentru implanturi precum înlocuirile de șold și genunchi, implanturi dentare și instrumente chirurgicale.
Industria marină: Rezistența lor excelentă de coroziune în apa de mare le face potrivite pentru construcția navală, în special în componentele expuse mediului marin, precum elice și conducte de apă de mare.
Industria chimică: Utilizat în reactoare, schimbătoare de căldură și sisteme de conducte pentru a gestiona substanțele chimice corozive.
Avantajele aliajelor de titan
Rezistență la coroziune: Aliajele de titan au o rezistență excelentă la coroziune în multe medii, inclusiv apa de mare, acizi și alcali. Acest lucru se datorează formării unui strat de oxid subțire, stabil pe suprafață.
Biocompatibilitate: După cum am menționat, sunt bine tolerate de corpul uman, ceea ce le face ideale pentru aplicații medicale.
Performanță la temperatură ridicată: Își pot păstra proprietățile mecanice la temperaturi ridicate mai bune decât multe alte aliaje, permițând utilizarea lor în aplicații de temperatură ridicată.
Expansiune termică scăzută: Aliajele de titan au un coeficient relativ scăzut de expansiune termică, ceea ce înseamnă că suferă o schimbare mai puțin dimensională cu variații de temperatură, importante în aplicațiile de precizie.
