Аналіз характеристик титанового сплаву
Титан і титанові сплави мають хорошу корозійну стійкість і є типовими корозійно-стійкими металами. В атмосфері та океані титанові сплави можуть протистояти таким корозійним середовищам, як кислоти, луги та соляні тумани, а їх стійкість до корозії поступається лише алюмінію та нержавіючій сталі.
Однак у воді титан реагує з такими оксидами, як хлор, кисень, сірка та азот, викликаючи корозію. Корозійна стійкість титану в морській воді гірша, ніж у нержавіючої сталі, і в морській воді може утворюватися воднева крихкість.
Титан і титанові сплави мають високий модуль пружності, добру пластичність і технологічність. Це пояснюється тим, що вони мають чудові комплексні властивості, такі як висока питома міцність, низька щільність, хороший опір втомі, малий коефіцієнт лінійного розширення, стійкість до високих і низьких температур тощо.
Титанові сплави мають добру пластичність і міцність при кімнатній температурі. Під час гарячої обробки, коли температура не перевищує 450 градусів, титанові сплави можуть зберігати високу пластичність навіть при високих температурах.
Тому титанові сплави можуть знайти широке застосування в аерокосмічній галузі. Титановий сплав також має високу міцність, його міцність в 1,5 ~ 2,5 рази перевищує міцність сталі, а його міцність приблизно на 50% вище, ніж сталь; при додаванні в сплав відповідної кількості рідкоземельних елементів його міцність може бути збільшена більш ніж вдвічі; при додаванні титанового сплаву з відповідною кількістю магнію його міцність може бути збільшена в 2-4 рази.
Титан і титанові сплави мають велику питому теплоємність (приблизно в 10 разів більше, ніж у сталі). Це пояснюється низькою щільністю титанових сплавів через їх високу питому теплоємність. Коли титановий сплав нагрівається до певної температури, він поглинає велику кількість тепла, і при високій температурі відбувається реакція зміни фази, що спричиняє розширення його об’єму. Це розширення об’єму призведе до значного збільшення його питомої теплоємності. Щільність становить приблизно 1/3 сталі, 1/2 ~ 1/4 алюмінію та нержавіючої сталі; модуль пружності приблизно в 1,5 рази перевищує сталь і в 2-3 рази нержавіючу сталь, а титановий сплав в 2-3 рази більше, ніж сталь і алюміній. ;У той же час його твердість також низька (приблизно така ж твердість, як сталь, алюміній або нержавіюча сталь). Тому він дуже підходить для виготовлення лопатей авіаційних двигунів, корпусів ракетних двигунів тощо.
Титан і титанові сплави мають чудові теплоізоляційні властивості, а їхня теплопровідність становить лише 1/3~1/4 від теплопровідності металів у таких матеріалах, як мідь і алюміній. У той же час він також має відмінні показники розсіювання тепла, хорошу повітропроникність і теплопровідність і може швидко розсіювати тепло в навколишнє середовище. Титанові сплави поглинають лише близько 20% тепла за нормальних умов, але можуть поглинати близько 40% тепла за високих температур. Тому в умовах високих температур титанові сплави можуть тривалий час витримувати більш високі температури, не окислюючись; вони все ще можуть зберігати хороші властивості навіть вище 300 градусів. Тому титан і титанові сплави часто використовують для виготовлення високотемпературних, стійких до корозії або високотемпературних конструкційних деталей.
Завдяки хорошій стійкості до корозії та механічним властивостям його можна використовувати як матеріал замість сталі та алюмінію в багатьох випадках. Однак, якщо його можна комбінувати з іншими металевими матеріалами та відповідними процесами термічної обробки, його стійкість до корозії можна ще більше покращити.
Його здатність до пластичної деформації низька при кімнатній температурі; але його здатність до деформації при низьких температурах подібна до здатності алюмінієвих сплавів, і його швидкість зміцнення також низька. Тому титан і титанові сплави придатні для виготовлення деталей конструкцій і деталей машин.
Має хорошу зварюваність при нормальній температурі; його можна зварювати при високих температурах; його можна зварювати в різні деталі та з'єднувачі зі складною формою та високими вимогами до точності розмірів; його можна зварювати полум'яним або дуговим способом.
Зварювання може здійснюватися методами аргонодугового зварювання, контактного зварювання та електропайки. У той же час титан і титанові сплави можна зварювати і паяти з різними металевими матеріалами, тому їх можна використовувати для отримання компонентів більшої товщини, складної форми або високих вимог до точності розмірів, але низької міцності. Модуль пружності є мірою металу Важливим показником здатності матеріалу протистояти деформації та його продуктивності.
