Які механічні властивості титану?

1, Жорсткість чистого титану становить 265 ~ 353 МПа, а еластичність звичайних сполук титану становить 686 ~ 1176 МПа, наразі до 1764 МПа. Сполуки титану є, по суті, областями міцності для багатьох препаратів, однак конкретна міцність сталі значно нижча порівняно з амальгамами титану.

2, Міцність на стиск титану та титанових композитів не є точно його жорсткістю. Межа міцності при стиску та ковкої міцності сучасного чистого титану приблизно еквівалентні, тоді як міцність на стиск Ti-6AI-4V і Ti-5AI-2.5Sn дорівнює трохи вище, ніж еластичність.

3, міцність на зсув зазвичай коливається від 60% до 70% міцності на розрив. Межа текучості при стиску титану та титанових композитних пластин приблизно в 1,2-2,0 рази перевищує жорсткість.

4. У типовому навколишньому середовищі найвища міцність титану та титанових сполук після обробки та загартування становить від 0.5 до 0.65 еластичності. Під час виконання 10 мільйона тестів на слабкість у стані оцінки (Kt=3.9) найвіддаленіші межі міцності загартованого Ti-6AI-4V у 0,2 рази більші за жорсткість .

5. Найвищий ступінь чистоти промислового чистого титану зазвичай має твердість менше 120HB (твердість за Бріннелем), тоді як інший промисловий чистий титан має твердість від 200 до 295HB. Твердість виливків з чистого титану становить 200~220HB. Твердість комбінації титану в зміцненому стані становить 32~38HRC (по Роквеллу), що можна порівняти з 298~349HB. Твердість запроектованих виливків Ti-5Al-2.5Sn і Ti-6AI-4V становить 320HB, а твердість виливків з низьким отвором Ti{{18 }}Al-4V відливок становить 310HB.

6, пластичний модуль гнучкості сучасного чистого титану становить 105 ~ 109 ГПа. Модуль ковкої гнучкості більшості амальгам титану в зміцненому стані становить 110~120 ГПа. Ковкий універсальний модуль досить старої затверділої сполуки титану дещо вищий, ніж у відпущеному стані, а модуль гнучкості при стисненні еквівалентний або більший, ніж модуль гнучкості. Поступаючись лише берилію, молібдену та деяким жароміцним сплавам, питомий модуль пружності титанового сплаву можна порівняти з модулем пружності алюмінієвого сплаву.

7. Модуль скручування або зсуву сучасного чистого титану становить 46 ГПа, а модуль зсуву амальгами титану становить 43 ~ 51 ГПа. Щоб підвищити міцність титанових композитів, розширення вмісту отворів несприятливо вплине на ефект обструкції та стійкість до розтріскування амальгами. Значення ударної в'язкості денатурованого промислового чистого титану за Шарпі надрізом становить 1554 Дж/м2, а значення литого стану становить приблизно 410 Дж/м2, залежно від типу та стану титанового сплаву. Ефективна міцність титанового композиту в загартованому стані становить 13~25,8 Дж/㎡, а в стані дозрівання дещо нижча. Сила впливу Ti-5AI-2.5Sn у литому стані становить 10 Дж/м², а Ti-6AI-4V — 20~ 23 Дж/м². Чим нижчий вміст кисню в сполукі титану, тим вищим буде цей показник.

8. Багато сполук титану мають високу міцність на розрив, або, зрештою, комбінації титану мають чудовий захист від розвитку розриву. Загартований Ti-6AI-4V – це надзвичайно міцний матеріал. У точці, коли коефіцієнт фіксації відступу Kt=25.4 мм, відношення оціненої еластичності до жорсткості без надрізів більше заслуговує на увагу, ніж 1.

9. Комбінації титану можуть у будь-якому випадку підтримувати певні властивості при високих температурах. Здебільшого сучасні комбінації титану в будь-якому випадку можуть підтримувати свої властивості при температурі 540 градусів, але їх потрібно використовувати протягом короткого періоду часу. Діапазон температур, який можна використовувати протягом тривалого часу, становить 450 ~ 480 градусів. При температурах 600 градусів титанові сплави були розроблені для використання. Титановий сплав можна використовувати як матеріал для ракет при температурах 540 градусів протягом тривалого часу і 760 градусів протягом короткого часу. Показано високотемпературні властивості кількох титанових композитів.

10,Навіть за надзвичайно низьких температур титан і його сплави можуть зберігати свої початкові механічні властивості. Зі зниженням температури міцність титану та титанових амальгам продовжує зростати, однак універсальність неухильно розпадається. Багато загартованих титанових композитів додатково мають достатню пластичність і міцність на розтріскування при - 195,5 градуса. Ti-5AI-2.5Sn має неймовірно низький вміст інтерстиціальних компонентів і може використовуватися при - 252.7°. Співвідношення жорсткості з відступом до еластичності без надрізу на рівні - 25.7 градуса становить 0,95~1,15.

Рідкий кисень, рідкий водень і рідкий фтор є значними зарядами для ракет і космічних пристроїв. Кріогенні структурні частини та кріогенні газові контейнери значною мірою покладаються на матеріали з низькотемпературними властивостями. Коли мікроструктура є рівновісною і речовина інтерстиціальних компонентів (кисень, гелій, водень тощо) надзвичайно низька, універсальність титанового композиту все ще перевищує 5%. При -252.7 градусах більшість титанових сплавів мають низьку пластичність, а Ti-6AI-4V має подовження 12%.