Analýza scenárov výkonu a priemyselných aplikácií titánového listu

V oblasti priemyselných materiálov dva dôležité kovové substráty, čistý titánový list a kompoziTE titánový list, má významné rozdiely v zložení prvkov, fyzikálnych vlastnostiach a inžinierskych aplikáciách. V tomto článku budú charakteristiky týchto dvoch typov materiálov na báze titánu a ich aplikácií hlboko analyzované z pohľadu materiálnej vedy.

• Čistý titánový list (stupeň 1-4)

   

Vyrábané priemyselným čistým titánom, obsahom titánu väčší alebo rovnajúci sa 99. 0%, podľa štandardov ASTM, rozdelil sa do štyroch stupňov. Jeho kryštálová štruktúra je hlavne hexagonálna (fázová) štruktúra, s anizotropnými charakteristikami. Medzi typické prvky nečistoty patrí kyslík, železo, uhlík a dusík, medzi ktorými má obsah kyslíka významný vplyv na pevnosť materiálu.

• Kompozitný titánový list

Vyrába sa procesom zliatiny viacerých zložiek, ktorý je rozdelený hlavne do + zliatiny dvojfázy (napríklad ti {{{}} al -3 cr} cr {} {} {}} v {}} cr {6}}} {}} {}}} {}} {}}} {}}} {}}} {}}}} {}}}}} {}}}}} {}}}} Sn {{}}. Obsah prvkov zliatiny je zvyčajnemedzi 5-15%. Posilnenie tuhého roztoku a posilnenie fázovej transformácie sa dosahuje pridaním Al, V, MO, NB a ďalších prvkov.

Prostredníctvom analýzy experimentálnych údajov sa kľúčové indexy výkonnosti týchto dvoch druhov materiálov výrazne líšia.

• Chemické vybavenie: chlori-alkali priemyselné elektrolytické bunkové vložky (annual Rýchlosť korózie <0. 05 mm)
• Morské inžinierstvo: Doska trubice na odsoľovanie morskej vody (služobná životnosť> 20 rokov)
• Lekárske implantáty: Ortopedické fixačné dosky (ISO 5832-2 certifikované biokompatibility)
• Stavebné pole: Waterfront Building Curtain Wall System (test soľného spreja> 5000H)

• Aerospace: čepele kompresora motora (prevádzková teplotaE 450-500 Stupeň)
• Lekárske vybavenie: ložiskové časti umelých kĺbov (miera opotrebenia <0. 1mm³/mc)
• Športové vybavenie: Rámy na bicykli pretekov (špecifická sila až do 300 kN · m/kg)
• Vojenské vybavenie: podmorské tlakové škrupiny (ponorná hĺbka väčšia alebo rovná 500 m)

Čisté titánové listy sú väčšinou eloxované (napätie 80-100 v), ktoré tvoria 5-20Film oxidu μM a tvrdosť povrchu sa môže dostať k HV800. Kompozitný titánET je potrebné posilniť otryskaním snímok (priemer výstrelu 0.

Zváranie čistých titánových listov by sa malo v prostredí prísne kontrolovať99,999% argónovej čistoty a šírka zóny ovplyvnenej tepla je o 3-5 mm. Kompozitné titánové listy by mali byť zvárané elektrónovým lúčom. Vákuový stupeň je <5 × 10⁻³PA, rýchlosť zvárania je 15-30 mm /s a žíhanie úľavy od stresu by sa malo vykonávať pri 550 stupňov /4H po zváraní.

Súčasné trhové údaje ukazujú, že náklady na suroviny kompozitných titánových listov sú o 2-3 časochVyššie ako v prípade čistých titánových listov, ale z dôvodu jeho pevných výhod sa spotreba materiálu môže znížiť o 30-40% za rovnakých podmienok nosenia. Analýza nákladov na životný cyklus ukazuje, že použitie kompozitných titánových listov v poliach špičkových zariadení má lepšiu ekonomiku.

S vývojomTechnológia prípravy materiálu, nové materiály z zliatiny titánu, ako napríklad ti -5553 (ti -5 al -5 mo -5 v -3 cr), dosiahli prelomenie 1200 mPA a koróznu odolnosť voči nanokryStaline čistého titanium viac ako tradičné materiály. Materiálni inžinieri si musia zvoliť lepšie optimálne riešenie na základe požiadaviek konkrétnych pracovných podmienok a komplexnej rovnováhy medzi odporom korózie, silou a nákladmi.