Anàlisi dels escenaris de rendiment i aplicació industrial del full de titani

En el camp dels materials industrials, els dos substrats metàl·lics importants, la fulla de titani pur i els composiEl full de titani de Te, té diferències significatives en la composició de l'element, les propietats físiques i les aplicacions d'enginyeria. En aquest treball, les característiques d’aquests dos tipus de materials basats en titani i els seus escenaris d’aplicació s’analitzaran profundament des de la perspectiva de la ciència material.

• Full de titani pur (grau 1-4)

   

Fabricat per titani pur industrial, contingut de titani superior o igual a 99. 0%, segons els estàndards ASTM, es va dividir en quatre graus. La seva estructura de cristall és principalment estructura hexagonal (fase) plena, amb característiques anisotròpiques. Els elements típics de la impuresa inclouen oxigen, ferro, carboni i nitrogen, entre els quals el contingut d’oxigen té una influència significativa en la força del material.

• Full de titani compost

Es produeix mitjançant un procés d’aliatge multi-component, que es divideix principalment en aliatge + biphase (com Ti -6 al -4 v) i aliatge de fase (com Ti -15 v -3 cr -3 Sn -3 Al). El contingut dels elements d’aliatge sol serentre 5-15%. El reforç de la solució sòlida i l’enfortiment de la transformació de fase s’aconsegueixen afegint Al, V, Mo, NB i altres elements.

Mitjançant l’anàlisi de dades experimentals, els índexs de rendiment clau dels dos tipus de materials són significativament diferents.

• Equipament químic: Liner de cèl·lules electrolítiques industrials de Chlor-Alkali (AnnuaL Velocitat de corrosió <0. 05mm)
• Enginyeria marina: placa de tub de dessalinització de l’aigua de mar (vida de servei> 20 anys)
• Implants mèdics: plaques de fixació ortopèdiques (ISO 5832-2 certificat biocompatibility)
• Camp de construcció: Sistema de paret de la cortina de l’edifici del mar (prova de polvorització de sal> 5000h)

• Aeroespace: fulles del compressor del motor (temperatura de funcionamentE 450-500 grau)
• Equipament mèdic: parts de les articulacions artificials (velocitat de desgast <0. 1mm³/mc)
• Equipament esportiu: marcs de bicicleta de qualitat de cursa (força específica de fins a 300 kN · m/kg)
• Equipament militar: closques de pressió submarina (profunditat submergible superior o igual a 500m)

Les làmines de titani pur són majoritàriament anoditzades (tensió 80-100 v) per formar 5-20La pel·lícula d'òxid μm i la duresa de la superfície poden arribar a HV800. El titani compost que ellaET ha de ser reforçat per la explosió de tir (diàmetre de tir 0. 3-0.

La soldadura de làmines de titani pur hauria de ser controlada estrictament al medi ambientdel 99,999% de puresa d’argó i l’amplada de la zona afectada per la calor és aproximadament 3-5 mm. Les làmines de titani compostes han de ser soldades pel feix d’electrons. El grau de buit és <5 × 10⁻³Pa, la velocitat de soldadura és 15-30 mm /s, i el recorregut de relleu de la tensió s'ha de realitzar a 550 graus /4h després de la soldadura.

Les dades actuals del mercat mostren que el cost de la matèria primera de les fulls de titani compost és aproximadament 2-3 vegadessuperior a la de les làmines de titani pur, però a causa dels seus avantatges de força, el consum de material es pot reduir per 30-40% en les mateixes condicions de càrrega. L’anàlisi del cost del cicle de vida demostra que l’ús de fulls de titani compostos en camps d’equips de gamma alta té una millor economia.

Amb el desenvolupament deTecnologia de preparació de materials, nous materials d’aliatge de titani com Ti -5553 (Ti -5 Al -5 mo -5 v {{4} cr) han aconseguit un avenç de força de 1200MPa i la resistència de la corrosió del nanocrystalline tittani ha augmentat més del 50% en comparació amb els materials tradicionals. Els enginyers materials han de triar una solució òptima millor en funció dels requisits de les condicions de treball específiques i de l’equilibri integral entre la resistència a la corrosió, la força i el cost.