Aloeon titaniwm tymheredd uchel a dosbarthiad a phriodweddau gwahanol fathau o aloion titaniwm!
Yr aloi titaniwm tymheredd uchel cyntaf a ddatblygwyd yn llwyddiannus ledled y byd yw Ti-6Al-4V, gyda thymheredd gwasanaeth o 300-350 ℃. Yn dilyn hynny, datblygwyd aloion fel IMI550 a BT3-1 gyda thymheredd gwasanaeth o 400 ℃ ac IMI679, IMI685, Ti-6246, Ti-6242 gyda thymheredd gwasanaeth o 450 ~ 500 ℃. Newydd aloion titaniwm tymheredd uchel a ddefnyddir yn llwyddiannus mewn peiriannau awyrennau yn cynnwys aloion IMI829 ac IMI834 yn y DU; Aloi Ti-1100 yn yr Unol Daleithiau; Aloi BT18Y a BT36 yn Rwsia. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae gwledydd tramor wedi defnyddio technoleg solidification cyflym / meteleg powdwr a deunyddiau cyfansawdd wedi'u hatgyfnerthu â ffibr neu ronynnau i ddatblygu aloion titaniwm fel cyfeiriad datblygu aloion titaniwm tymheredd uchel, fel y gellir cynyddu tymheredd gwasanaeth aloion titaniwm. i uwch na 650 ℃. Mae McDonnell Douglas o'r Unol Daleithiau wedi datblygu aloi titaniwm purdeb uchel, dwysedd uchel yn llwyddiannus gan ddefnyddio technoleg solidification cyflym / meteleg powdwr. Mae ei gryfder ar 760 ° C yn cyfateb i gryfder aloion titaniwm a ddefnyddir ar hyn o bryd ar dymheredd ystafell.
Aloi titaniwm yn seiliedig ar gyfansoddion titaniwm-alwminiwm
O'i gymharu ag aloion titaniwm cyffredinol, mae manteision cyfansoddion titaniwm-alwminiwm yn seiliedig ar gyfansoddion rhyngfetelaidd sodiwm Ti3Al (α2) a TiAl (γ) yn berfformiad tymheredd uchel da (y tymheredd gweithredu yw 816 a 982 ° C yn y drefn honno), ymwrthedd ocsideiddio cryf, ymwrthedd ymgripiad da, a phwysau ysgafn (dim ond 1/2 o aloion tymheredd uchel sy'n seiliedig ar nicel yw dwysedd). Mae'r manteision hyn yn ei gwneud yn ddeunydd cystadleuol ar gyfer peiriannau aero a rhannau strwythurol awyrennau yn y dyfodol. Ar hyn o bryd, mae dau aloi titaniwm sy'n seiliedig ar Ti3Al Ti-21Nb-14Al a Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo wedi dechrau cynhyrchu màs yn yr Unol Daleithiau. Arall Aloi titaniwm seiliedig ar Ti3Al a ddatblygwyd yn y blynyddoedd diwethaf yn cynnwys Ti-24Al-11Nb, Ti25Al-17Nb-1Mo, a Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo. Amrediad cyfansoddiad aloion titaniwm sy'n seiliedig ar TiAl (γ) yw TAl-(1-10) M (yn.%), lle mae M o leiaf yn un o v, Cr, Mn, Nb, Mn, Mo a W. Yn ddiweddar, Mae aloion titaniwm sy'n seiliedig ar TiAl3 wedi dechrau denu sylw, fel aloi Ti-65Al-10Ni.
Aloi titaniwm math β cryfder uchel a chaledwch
Datblygwyd aloi titaniwm β-math gyntaf gan Crucible yn yr Unol Daleithiau yng nghanol y 1950au fel aloi B120VCA (Ti-13v-11Cr-3Al). Mae gan aloi titaniwm math β briodweddau prosesu poeth ac oer da, mae'n hawdd ei ffugio, gellir ei rolio a'i weldio, a gall gael priodweddau mecanyddol uwch, ymwrthedd amgylcheddol da, a chyfuniad da o gryfder a chadernid torri asgwrn trwy driniaeth heneiddio datrysiad solet. . Y cynrychiolydd newydd aloion titaniwm math β cryfder uchel a chaledwch fel a ganlyn: Ti1023 (Ti-10v-2Fe-#al), sydd â'r un perfformiad â'r dur strwythurol cryfder uchel 30CrMnSiA a ddefnyddir yn gyffredin mewn rhannau strwythurol awyrennau ac sydd â pherfformiad gofannu rhagorol; Ti153 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn), sydd â pherfformiad gweithio oer gwell na thitaniwm pur diwydiannol, a gall cryfder tynnol tymheredd yr ystafell ar ôl heneiddio gyrraedd mwy na 1000MPa; Mae gan β21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si), sy'n fath newydd o aloi titaniwm cryfder uwch-uchel sy'n gwrthsefyll ocsidiad a ddatblygwyd gan is-adran Timet y cwmni metel titaniwm Americanaidd, ymwrthedd ocsideiddio da da, perfformiad prosesu poeth ac oer rhagorol, gellir ei wneud yn ffoil gyda thrwch o 0.064mm; Mae gan aloi titaniwm SP-700 (Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe) a ddatblygwyd yn llwyddiannus gan Nippon Steel Tube Co, Ltd (NKK) gryfder uchel, elongation superplastig o hyd at 2000%, a thymheredd ffurfio superplastig yw 140 ℃ yn is na Ti-6Al-4V, a all ddisodli aloi Ti-6Al-4V i gynhyrchu gwahanol gydrannau awyrofod gan ddefnyddio technoleg bondio ffurfio-trylediad uwch-blastig (SPF/DB); Mae gan BT-22 (TI-5v-5Mo-1Cr-5Al) a ddatblygwyd gan Rwsia gryfder tynnol o fwy na 1105MPA.
Aloi titaniwm gwrth-fflam
Mae aloion titaniwm confensiynol yn tueddu i losgi alcanau o dan amodau penodol, sy'n cyfyngu'n fawr ar eu cymhwysiad. Mewn ymateb i'r sefyllfa hon, mae gwahanol wledydd wedi lansio ymchwil ar aloion titaniwm gwrth-fflam ac wedi cyflawni rhai datblygiadau arloesol. Mae gan Alloy C (a elwir hefyd yn T) a ddatblygwyd gan Qiang State gyfansoddiad enwol o 50Ti-35v-15Cr (ffracsiwn màs). Mae'n aloi titaniwm gwrth-fflam sy'n ansensitif i hylosgiad parhaus ac sydd wedi'i ddefnyddio mewn peiriannau F119. Mae BTT-1 a BTT-3 yn aloion titaniwm gwrth-fflam a ddatblygwyd gan Rwsia. Mae'r ddau yn aloion Ti-Cu-Al gyda pherfformiad proses dadffurfiad thermol da iawn a gellir eu defnyddio i wneud rhannau cymhleth.
Aloi titaniwm meddygol
Nid yw titaniwm yn wenwynig, yn ysgafn, yn uchel mewn cryfder, ac mae ganddo fiogydnawsedd rhagorol. Mae'n ddeunydd metel meddygol delfrydol a gellir ei ddefnyddio fel mewnblaniad ar gyfer y corff dynol. Ar hyn o bryd, mae Ti-6Al-4v yn dal i gael ei ddefnyddio'n eang yn y maes meddygol. Aloi ELI. Fodd bynnag, bydd yr olaf yn gwaddodi ychydig iawn o ïonau fanadiwm ac alwminiwm, sy'n lleihau ei allu i addasu celloedd a gall achosi niwed i'r corff dynol. Mae'r mater hwn wedi denu sylw eang yn y gymuned feddygol ers amser maith. Cyn gynted â chanol y 1980au, dechreuodd yr Unol Daleithiau ddatblygu aloion titaniwm biocompatible di-alwminiwm, di-fanadiwm i'w defnyddio mewn orthopaedeg. Mae Japan, y Deyrnas Unedig, a gwledydd eraill hefyd wedi gwneud llawer o ymchwil yn y maes hwn ac wedi gwneud rhywfaint o gynnydd newydd. Er enghraifft, mae Japan wedi datblygu cyfres o aloion titaniwm α + β gyda biocompatibility rhagorol, gan gynnwys Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd, Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20 ~ 0.05N, Ti-15Sn-4Nb- 2Ta-0.2Pd a Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20. Mae cryfder cyrydiad, cryfder blinder, a gwrthiant cyrydiad yr aloion hyn yn well na rhai Ti-6Al-4v ELI. O'i gymharu ag aloi titaniwm α + β, mae gan aloi titaniwm β gryfder uwch, perfformiad torri gwell, a chaledwch, ac mae'n fwy addas ar gyfer mewnblannu yn y corff dynol. Yn yr Unol Daleithiau, pump β aloion titaniwm wedi'u hargymell ar gyfer y maes meddygol, sef TMZFTM (TI-12Mo-^Zr-2Fe), Ti-13Nb-13Zr, Amserlen 21SRx (TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si), Tiodyne 1610 (Ti-16Nb-9.5Hf )a Ti-15Mo. Amcangyfrifir bod cyn bo hir, y math hwn o aloi titaniwm gyda cryfder uchel, modwlws elastig isel, formability rhagorol, ac ymwrthedd cyrydiad yn debygol o ddisodli'r aloi Ti-6Al-4V ELI a ddefnyddir yn eang ar hyn o bryd yn y maes meddygol.
