Nodweddion a phroses trin gwres gwiail titaniwm a gwiail aloi titaniwm
Mae titaniwm yn sefydlog iawn yn yr aer ar dymheredd yr ystafell, pan gaiff ei gynhesu i 400 ~ 550 ℃, mae'n cynhyrchu haen o ffilm ocsid solet ar yr wyneb, i atal ocsidiad pellach o'r effaith amddiffynnol. titaniwm mae amsugno ocsigen, nitrogen, a hydrogen yn gryf iawn, mae'r math hwn o nwy yn niweidiol iawn i'r amhureddau titaniwm metel, hyd yn oed os yw'r cynnwys yn fach iawn (0.01% ~ 0.005%) hefyd yn gallu effeithio'n ddifrifol ar ei briodweddau mecanyddol.
Mewn cyfansoddion titaniwm, titaniwm deuocsid (TiO2) yw'r gwerth mwyaf ymarferol. mae ti02 yn anadweithiol i'r corff dynol, heb fod yn wenwynig, ac mae ganddo gyfres o briodweddau optegol rhagorol. ti02 afloyw, sglein a gwynder, mynegai plygiannol a phŵer gwasgariad, pŵer cuddio cryf, gwasgariad da, wedi'i wneud o pigmentau ar gyfer y powdr gwyn, a elwir yn gyffredin fel titaniwm deuocsid, yn cael ei ddefnyddio'n helaeth. Ymddangosiad gwiail titaniwm a dur yn debyg iawn i'r dwysedd o 4.51 g/cm 3, llai na 60% o ddur, metelau anhydrin yn y dwysedd isaf o'r elfennau metel. Mae priodweddau mecanyddol titaniwm a elwir yn gyffredin yn eiddo mecanyddol a phurdeb yn berthnasol iawn. Mae titaniwm purdeb uchel wedi machinability rhagorol, elongation, a crebachu adran yn dda, ond cryfder isel, ac nid yw'n addas ar gyfer deunyddiau strwythurol. Mae titaniwm pur diwydiannol yn cynnwys swm cymedrol o amhureddau, mae ganddo gryfder a phlastigrwydd uchel, sy'n addas ar gyfer gwneud deunyddiau strwythurol.
Mae gan aloion titaniwm gryfder isel a phlastigrwydd uchel, cryfder canolig, a chryfder uchel, am 200 (cryfder isel) ~ 1300 (cryfder uchel) MPa, ond yn gyffredinol gellir eu hystyried yn aloion cryfder uchel. Mae ganddynt gryfder uwch na aloion alwminiwm, a ystyrir yn gryfder canolig a gallant ddisodli rhai mathau o ddur yn llwyr o ran cryfder. O'i gymharu ag aloion alwminiwm, sy'n colli cryfder yn gyflym ar dymheredd uwch na 150 ° C, mae rhai aloion titaniwm yn cynnal cryfder da ar 600 ° C.
Gellir cynnal titaniwm metel trwchus oherwydd ei gryfder ysgafn, uwch nag aloion alwminiwm, ar dymheredd uwch nag alwminiwm oherwydd ei gryfder uchel a chan y diwydiant hedfan mae'n rhoi pwys mawr ar. O ystyried dwysedd titaniwm ar gyfer 57% o ddur, mae ei gryfder penodol (gelwir cymhareb cryfder / pwysau neu gymhareb cryfder / dwysedd yn gryfder penodol) yn uchel, mae cyrydiad, ocsidiad a gwrthiant blinder yn gryf, aloion titaniwm, 3 / 4 a ddefnyddir ar gyfer aloion strwythurol awyrofod fel cynrychiolydd o'r deunyddiau strwythurol, defnyddir 1/4 yn bennaf fel aloion sy'n gwrthsefyll cyrydiad. Mae gan aloi titaniwm gryfder uchel a dwysedd bach, priodweddau mecanyddol da, caledwch, ac mae ymwrthedd cyrydiad yn dda iawn. Yn ychwanegol, perfformiad proses aloi titaniwm yn wael, ac anawsterau torri a phrosesu, mewn prosesu thermol, yn hawdd iawn i amsugno amhureddau megis hydrogen, ocsigen, nitrogen, a charbon. Mae ymwrthedd crafiadau gwael hefyd, mae'r broses gynhyrchu yn gymhleth. Dechreuwyd cynhyrchu titaniwm diwydiannol ym 1948. Datblygodd anghenion y diwydiant hedfan fel bod y diwydiant titaniwm i gyfradd twf blynyddol cyfartalog o ddatblygiad tua 8%. Ar hyn o bryd, mae allbwn blynyddol y byd o ddeunyddiau prosesu aloi titaniwm wedi cyrraedd mwy na 40,000 o dunelli o radd aloi titaniwm o bron i 30 math. Yr aloi titaniwm a ddefnyddir fwyaf yw Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7), a thitaniwm pur diwydiannol (TA1, TA2, a TA3).
Mae yna 3 math o brosesau trin gwres ar gyfer gwiail titaniwm a gwiail aloi titaniwm fel a ganlyn:
1. triniaeth ateb solet a heneiddio: y pwrpas yw gwella ei gryfder, ni all aloi titaniwm α, a sefydlog β aloi titaniwm yn cael ei gryfhau trwy driniaeth wres, wrth gynhyrchu dim ond anelio. Gall aloi titaniwm α + β ac mae'n cynnwys ychydig bach o gam α yr aloi titaniwm β is-sefydlog fod yn driniaeth ateb solet a heneiddio i wneud yr aloi yn cryfhau ymhellach.
2. Anelio rhyddhad straen: y pwrpas yw dileu neu leihau'r straen gweddilliol a gynhyrchir yn ystod prosesu. Atal ymosodiadau cemegol a lleihau anffurfiad mewn rhai amgylcheddau cyrydol.
3. Anelio cyflawn: y pwrpas yw cael caledwch da, gwella peiriannu, bod yn ffafriol i ail-beiriannu hefyd, a gwella sefydlogrwydd maint a threfniadaeth.
