Характеристики и приложения на титан и титанови сплави

Характеристики и приложения на титан и титанови сплави
Чистият титан има ниска якост и висока точка на топене, но има висока специфична якост, добра пластичност и издръжливост при ниски температури, добра устойчивост на корозия и е лесен за обработка и оформяне. Чистият титан има отлична устойчивост на корозия в атмосферата и морската вода и е стабилен в сярна киселина, солна киселина, азотна киселина и други среди. Тъй като чистотата на титана намалява, силата се увеличава и пластичността намалява значително.
Има изключително висока химическа активност и реагира силно с Cl, O, S, C, N и др. (при високи температури). В течно състояние той реагира с почти всички тигли с изключение на ThO2. Може да се топи само във вакуумна електродъгова пещ.
Добра заваряемост; добро представяне на щамповане; но слаба устойчивост на износване; нисък модул на еластичност (120GPa), около 54% ​​желязо; ниска топлопроводимост и коефициент на линейно разширение. Неговата топлопроводимост е няколко пъти по-ниска от тази на желязото и е податливо на температурни градиенти и топлинен стрес по време на употреба.

Добавянето на легиращи елементи към чистия титан подобрява и укрепва свойствата му, за да се образува титанова сплав, която има висока якост, устойчивост на топлина и устойчивост на корозия. Има немагнитни свойства, ниски характеристики на затихване на звукови вълни и вибрации, добра биосъвместимост и е съвместим с въглерод. Композитните материали имат добра съвместимост и имат отлични свойства като свръхпроводими свойства, памет на формата и свойства за абсорбция на водород. Въпреки това, те също имат някои недостатъци, като трудна обработка на горещо, лоша производителност на студена обработка, лоша обработваемост на рязане и слаба устойчивост на износване.
Класификация на титановата сплав: -Титановата сплав има добри характеристики при висока температура (<500℃), good structural stability, and good weldability. It is the main component of heat-resistant titanium alloy, but it cannot be strengthened by heat treatment, has low strength at room temperature, and low plasticity;
титанова сплав: висока якост при стайна температура, може да се укрепи чрез топлинна обработка, но структурата не е достатъчно стабилна; ефективността на заваряване е лоша;
β-titanium alloy and near-β titanium alloy: have good plastic processing properties (quick cooling to obtain β structure), high mechanical properties (strength can be improved through aging), and have the greatest potential for the development of high-strength (tensile strength >1400-1500MPa) титанови сплави. сплав, но структурната стабилност е лоша и работната температура е по-ниска от 200 градуса
Понастоящем само пластмасите, подсилени с въглеродни влакна, имат по-висока специфична якост от титановите сплави, а титаниевите сплави са металните материали с най-висока специфична якост. Поради това се нарича още "космически метал", което е основната причина титановата сплав да се използва широко в авиационната индустрия. Например в авиационни двигатели титановите сплави обикновено се използват като компресорни дискове, компресорни лопатки, капаци на двигатели, корпуси на горивната камера и реактивни тръби.

Области на приложение на титан и титанови сплави
Космонавтика: компоненти на реактивни двигатели, компоненти на фюзелажа, ракети, сателити, ракети и други компоненти
Перки на компресор и вентилатор, дискове, корпуси, направляващи лопатки, валове, колесник, клапи, спойлери, двигатели
Мотогондола, прегради, рангоути на крилата, резервоари за гориво, бустери
Химия, нефтохимикали и обща промишленост: електролизери, реактори, парни машини за хлор-алкали, калцинирана сода, пластмаси, нефтохимикали, металургия, производство на сол и други индустрии
Дестилационни колони, концентратори, сепаратори, топлообменници, тръби, електроди и др.
Кораб: корпус на подводница под налягане, витло, витло с водна струя, система за топлообмен на морска вода, корабна помпа (клапани и тръби)
Морско инженерство: тръбопроводи за обезсоляване на морска вода, помпи, клапани, тръбни фитинги за офшорни нефтени сондажи и др.
Биомедицина: изкуствени стави, изкуствени зъбни импланти и ортодонтия, пейсмейкъри, сърдечно-съдови стентове, хирургически инструменти и др.
Спортно оборудване: глави за голф, хилки за тенис, хилки за бадминтон, щеки за билярд, щеки за туризъм, щеки за ски, кънки за лед и др.
Ежедневни нужди: рамки за очила, часовници, патерици, въдици, кухненски прибори, калъфи за цифрови продукти, ръчно изработени изделия, декорации и др.
Конструкция: Покриви, външни стени, декорации, табели, парапети, тръби и др. на сгради
Автомобили: автомобилни изпускателни и шумозаглушителни системи, носещи пружини, биели и болтове и др.