3 Arten von Titanlegierungen und ihre Verwendung

3 Arten von Titanlegierungen und ihre Verwendung

Titan ist ein Allotrop mit einem Schmelzpunkt von 1668 °C. Wenn es niedriger als 882°C ist, hat es eine dichtgepackte hexagonale Gitterstruktur und wird als α-Titan bezeichnet; oberhalb von 882 °C hat es eine kubisch-raumzentrierte Gitterstruktur und wird als β-Titan bezeichnet. Unter Verwendung der unterschiedlichen Eigenschaften der beiden oben genannten Titanstrukturen fügt man geeignete Legierungselemente hinzu, um die Phasenübergangstemperatur und den Phasengehalt allmählich zu ändern, um Titanlegierungen zu erhalten mit unterschiedlichen Strukturen.

Titanlegierungen

Bei RaumtemperaturTitanlegierungen haben drei Matrixstrukturen und Titanlegierungen werden in die folgenden drei Kategorien unterteilt:α-Legierungen, (α + β)-Legierungen und β-Legierungen.

1. α Titanlegierungen

Es handelt sich um eine einphasige Legierung, die aus einer α-Phasen-Mischkristalllösung besteht. Ob bei Raumtemperatur oder bei einer höheren praktischen Anwendungstemperatur, es ist α-Phase, mit stabiler Struktur, höherer Verschleißfestigkeit als reines Titan und starker Oxidationsbeständigkeit.

Bei einer Temperatur von 500 ℃ ~ 600 ℃ behält es immer noch seine Festigkeit und Kriechfestigkeit, kann jedoch nicht durch Wärmebehandlung verstärkt werden und die Festigkeit bei Raumtemperatur ist nicht hoch .

2. β Titanlegierungen 

Es handelt sich um eine einphasige Legierung aus β-Phasen-Mischkristallen, die bereits vor der Wärmebehandlung eine hohe Festigkeit aufweist. Nach dem Abschrecken und Altern wird die Legierung weiter verstärkt und die Raumtemperaturfestigkeit kann 1372 ～ 1666 MPa erreichen. Seine thermische Stabilität ist jedoch gering, sodass es nicht für den Einsatz bei hohen Temperaturen geeignet ist.

3. （ α+ β）Titanlegierungen

Es handelt sich um eine Zweiphasenlegierung mit guten Gesamteigenschaften, guter Strukturstabilität, guter Zähigkeit, guter Plastizität，und Hochtemperatur-Verformungseigenschaften, die durch Heißdruck verarbeitet werden kann, abgeschreckt und gealtert, um die Legierung zu verstärken.

Die Festigkeit nach der Wärmebehandlung ist etwa 50 bis 100 % höher als im geglühten Zustand. Diese Legierung hat eine hohe Hochtemperaturfestigkeit und kann bei einer Temperatur von 400°C bis 500°C lange Zeit arbeiten, und ihre thermische Stabilität ist der einer α-Titanlegierung unterlegen.

Unter den 3 Arten von Titanlegierungen wie oben erwähnt, sind die am häufigsten verwendeten α-Titanlegierungen und α + β-Titanlegierungen; α-Titanlegierung hat die beste Bearbeitbarkeit, gefolgt von α + β-Titanlegierung, und β-Titanlegierung ist am schlechtesten.

4. Die Verwendung von Titanlegierungen

Titanlegierung hat die Vorteile hoher Festigkeit, geringer Dichte, guter mechanischer Eigenschaften, guter Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Titanlegierung wird hauptsächlich zur Herstellung von Kompressorkomponenten für Flugzeugtriebwerke verwendet, gefolgt von Strukturteilen für Raketen, Flugkörper und Hochgeschwindigkeitsflugzeuge.

Titanlegierung ist ein neuer wichtiger Strukturwerkstoff, der in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet wird. Sein spezifisches Gewicht, seine Festigkeit und seine Betriebstemperatur liegen zwischen Aluminium und Stahl, aber es ist stärker als Aluminium und Stahl und hat eine ausgezeichnete Meerwasserkorrosionsbeständigkeit und eine Leistung bei extrem niedrigen Temperaturen.

Verwendung von Titanlegierungen

Die Anwendung von Titanlegierungen im Raumfahrzeugbereich nutzt hauptsächlich die hohe spezifische Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kältebeständigkeit der Titanlegierung zur Herstellung verschiedener Druckbehälter, Kraftstofftanks, Befestigungselemente, Instrumentengurte, Rahmen und Raketenhüllen. Der künstliche Erdsatellit, das bemannte Raumfahrzeug und das Space Shuttle verwenden auch plattengeschweißte Teile aus einer Titanlegierung.

Schlussfolgerung 

Vielen Dank für das Lesen unserer Artikel und hoffen, dass dieser Artikel Ihnen ein besseres Verständnis der Typen von Titanlegierungen vermittelt und deren Verwendungen. Wenn Sie mehr über Titanlegierung erfahren möchten oder andere feuerfeste Metalle , besuchen Sie Advanced Refractory Metals (ARM ) für weitere Informationen.

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