Analyse der Leistung und industriellen Anwendungsszenarien des Titaniumblatts

Auf dem Gebiet der industriellen Materialien die beiden wichtigen Metallsubstrate, reines Titanblatt und ComposiDas Titaniumblatt auf Titan, weist signifikante Unterschiede in der Elementzusammensetzung, den physikalischen Eigenschaften und den technischen Anwendungen auf. In diesem Artikel werden die Merkmale dieser beiden Arten von Materialien auf Titan-basierten Materialien und ihrer Anwendungsszenarien aus der Perspektive der Materialwissenschaft tief analysiert.

• Reines Titanblatt (Note 1-4)

   

Hergestellt von Industrial Pure Titanium, Titangehalt, der mehr oder gleich 99. 0%gemäß ASTM -Standards hervorgeht, unterteilt in vier Klassen. Seine Kristallstruktur ist hauptsächlich mit anisotrope Eigenschaften mit anisotropem Merkmal (Phasen-) Struktur (Phasen-) Struktur. Die typischen Verunreinigungselemente umfassen Sauerstoff, Eisen, Kohlenstoff und Stickstoff, unter denen der Sauerstoffgehalt einen signifikanten Einfluss auf die Materialstärke hat.

• Zusammengesetzter Titanblatt

Es wird durch einen mehrkomponenten Legierungsprozess produziert, der hauptsächlich in + Biphase-Legierung (wie Ti -6 Al {{3} v) und Phasenlegierung (wie Ti {{4} V}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {{{-3 unterteilt ist. Der Inhalt von Legierungselementen ist normalerweisezwischen 5-15%. Die Festung der festen Lösung und der Verstärkung der Phasentransformation wird durch Zugabe von Al-, V-, MO-, NB- und anderen Elementen erreicht.

Durch die Analyse experimenteller Daten unterscheiden sich die wichtigsten Leistungsindizes der beiden Arten von Materialien erheblich.

• Chemische Ausrüstung: Chlor-Alkali Industrial Electrolytic Cell Liner (Annual Korrosionsrate <0. 05mm)
• Marine Engineering: Meerwasserentsalzungsanlagenrohrplatte (Lebensdauer> 20 Jahre)
• Medizinische Implantate: Orthopädische Fixierungsplatten (ISO 5832-2 Biokompatibilität zertifiziert)
• Konstruktionsfeld: Ufergebäude -Vorhangwandsystem (Salzspray -Test> 5000H)

• Luft- und Raumfahrt: Motorkompressorklingen (BetriebstemperaturE 450-500 Grad)
• Medizinische Ausrüstung: Lagerteile von künstlichen Gelenken (Verschleißrate <0. 1mm³/MC)
• Sportausrüstung: Fahrradrahmen für die Rennstufe (spezifische Stärke von bis zu 300 kn · m/kg)
• Militärausrüstung: U -Boot -Druckschalen (Tiefe der Tiefe größer oder gleich 500 m)

Die reinen Titanblätter werden größtenteils anodiert (Spannung 80-100 v), um 5-20 zu formenμm Oxidfilm und die Oberflächenhärte kann bis zu HV800 erreichen. Das zusammengesetzte Titanium sieET muss durch Schusssprengung (Schussdurchmesser 0. 3-0. 6mm) gestärkt werden, und die Oberflächenrest -Druckspannung kann -800 MPA erreichen, was den Ermüdungswiderstand erheblich verbessert.

Das Schweißen von reinen Titanblättern sollte in der Umwelt streng kontrolliert werdenvon 99,999% Argon -Reinheit und die Breite der wärmebeständigen Zone beträgt ungefähr 3-5 mm. Die zusammengesetzten Titanblätter sollten vom Elektronenstrahl geschweißt werden. Der Vakuumgrad beträgt <5 × 10⁻³PA, die Schweißgeschwindigkeit beträgt 15-30 mm /s, und das Tempern von Stressabbau sollte nach dem Schweißen bei 550 Grad /4 Stunden durchgeführt werden.

Aktuelle Marktdaten zeigen, dass die Rohstoffkosten der zusammengesetzten Titaniumblätter ungefähr 2-3 mal beträgthöher als die der reinen Titanblätter, aber aufgrund seiner Festigkeitsvorteile kann der Materialverbrauch unter denselben tragenden Bedingungen durch 30-40% reduziert werden. Die Lebenszykluskostenanalyse zeigt, dass die Verwendung von zusammengesetzten Titanblättern in High-End-Gerätefeldern eine bessere Wirtschaftlichkeit hat.

Mit der Entwicklung vonMaterialvorbereitungstechnologie, neue Materialien mit Titanlegierungen wie Ti -5553 (Ti -5 Al -5 Mo -5 v -3 cr) haben einen krank von 1200 mPa erreicht. Die Materialingenieure müssen eine bessere optimale Lösung auswählen, die auf den Anforderungen der spezifischen Arbeitsbedingungen und des umfassenden Gleichgewichts zwischen Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Kosten ausgesetzt ist.