Titan ishlashi ortidagi kristall tuzilma

Sof titan 882 daraja (1620 daraja F) da allotropik transformatsiyaga uchraydi.

882 darajadan past → titanium -Ti (Alpha Titanium) shaklida mavjud

882 darajadan yuqori → titan -Ti (Beta Titan) ga aylanadi

Ushbu fazali o'zgarishlar titanium qotishmalarining kuchli, egiluvchanligi, charchoqqa chidamliligi va issiqlikka chidamliligining keskin farqli kombinatsiyalari uchun ishlab chiqilishi mumkin bo'lgan eng muhim sabablardan biridir.

Faza (alfa titan): Barqaror, korroziyaga-bardoshli, payvandlanadigan

Alfa titan olti burchakli yaqin{0}}qadoqlangan (HCP) kristall tuzilishga ega.

Asosiy afzalliklari

Ajoyib korroziyaga chidamlilik

Yuqori payvandlash qobiliyati

Ajoyib siljish qarshiligi

Yaxshi yuqori harorat barqarorligi-

Ajoyib biomoslashuv

Cheklovlar

Issiqlik bilan ishlov berish orqali sezilarli darajada mustahkamlash mumkin emas

Ilg'or qotishmalarga nisbatan o'rtacha quvvat

Oddiy ilovalar

Kimyoviy ishlov berish uskunalari

Dengiz suvi issiqlik almashinuvchilari

Tibbiy asboblar

Tuzsizlantirish tizimlari

Umumiy alfa qotishmalari

1-darajali titan

2-darajali titanium

7-darajali titan (Pd-korroziyaga chidamliligi yaxshilangan)

Faza (beta titan): shakllanadigan, issiqlik bilan ishlov beradigan, ultra{0}}yuqori quvvat

Beta titan tanasi{0}}markazlangan kubik (BCC) kristalli tuzilishga ega.

Asosiy afzalliklari

Ajoyib sovuq shakllanish

Chuqur qattiqlashuv

Issiqlik{0}}davolash

Juda yuqori quvvat potentsiali

Ba'zi biomedikal ilovalar uchun past elastik modul

Cheklovlar

Alfa qotishmalariga qaraganda kamroq termal barqaror

Qotishma qo'shimchalari tufayli qimmatroq

Oddiy ilovalar

Aerokosmik mahkamlagichlar

Ortodontik simlar

Qo'nish moslamasining komponentlari

Yuqori -kuchli buloqlar

Umumiy beta qotishmalari

Beta C (Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr)

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al

Ti-5553

Ti-10V-2Fe-3Al

+ Titan qotishmalari: Ikkala dunyoning eng yaxshisi

Eng ko'p ishlatiladigan titanium qotishmalari alfa va beta fazalarini o'z ichiga oladi.

Ushbu qotishmalar birlashtiradi:

Yuqori quvvat

Ajoyib charchoqqa chidamlilik

Yaxshi payvandlash qobiliyati

Ajoyib korroziyaga chidamlilik

Issiqlik bilan ishlov berish-qobiliyati

Eng mashhur qotishma: Ti-6Al-4V (5-sinf / TC4)

Ti-6Al-4V global titanium qotishma iste'molining ko'p qismini tashkil qiladi.

Alyuminiy (Al) fazani barqarorlashtiradi

Vanadiy (V) fazani barqarorlashtiradi

Ilovalar

Samolyotning konstruktiv qismlari

Turbina komponentlari

Ortopedik implantlar

Dengiz apparati

3D bosilgan titan qismlari

Tibbiy variant

Ti-6Al-4V ELI (23-sinf, ASTM F136)

Qotishma elementlar: kim nimani barqarorlashtiradi?

Stabilizatorlar

Bular alfa{0}}beta--transformatsiya haroratini oshiradi.

Alyuminiy (Al)

Kislorod (O)

Azot (N)

Uglerod (C)

Stabilizatorlar

Ular transformatsiya haroratini pasaytiradi va xona haroratida beta fazani saqlab qolishi mumkin.

Izomorf beta stabilizatorlari

Vanadiy (V)

Molibden (Mo)

Niobiy (Nb)

Tantal (Ta)

Evtekoid beta stabilizatorlari

Temir (Fe)

Xrom (Cr)

Marganets (Mn)

Neytral elementlar

Zirkoniy (Zr)

Qalay (Sn)

Ular faza balansini kuchli o'zgartirmasdan umumiy mexanik xususiyatlarni yaxshilaydi.

Titan qotishmalarining tasnifi

Alfa qotishmalari

Misollar: TA1, TA2, 1-sinf, 2-sinf

Xususiyatlari:

Ajoyib korroziyaga chidamlilik

Ajoyib payvandlash qobiliyati

Barqaror mikro tuzilma

Alfa-Beta qotishmalari

Misollar: TC4, Ti-6Al-4V, Ti-6242

Xususiyatlari:

Balanslangan kuch va qattiqlik

Issiqlik bilan ishlov berish mumkin

Aerokosmik va tibbiyot sohalarida keng qo'llaniladi

Beta qotishmalari

Misollar: TB5, Ti-5553, Beta C

Xususiyatlari:

Ultra-yuqori quvvat

Ajoyib sovuq shakllanish

Murakkab aerokosmik ilovalar

Nima uchun 3D bosib chiqarishda alfa va beta fazalari muhim

Laser Powder Bed Fusion (LPBF) va Electron Beam Melting (EBM) da sovutish tezligi alfa{0}}beta faza evolyutsiyasiga kuchli ta'sir qiladi.

Ishlab chiqaruvchilar foydalanadilar:

Eritmani davolash va qarish

Issiq izostatik presslash (HIP)

Stressni yo'qotish uchun yumshatish

nazorat qilish:

Martensitik transformatsiya

Charchoq ishlashi

Qolgan stress

Mikro tuzilmaning bir xilligi

Bu aerokosmik-sertifikatlangan va implant{1}}qo‘shimchalar ishlab chiqarish uchun juda muhim.

Nima uchun ular tibbiy implantlarda muhim

Zamonaviy implant dizaynerlari tobora ko'proq beta titanium qotishmalaridan foydalanadilar, chunki ular quyidagilarni taklif qilishadi:

Pastki elastik modul

Stressdan himoyalanishning kamayishi

Yaxshilangan osseointegratsiya

MRI mosligi

Ajoyib biomoslashuv

Mashhur biomedikal qotishmalarga quyidagilar kiradi:

Ti-6Al-4V ELI

Ti-13Nb-13Zr

Ti-24Nb-4Zr-8Sn

Nima uchun ular aerokosmosda muhim

Aerokosmik muhandislar faza balansini optimallashtirish uchun moslashtiradi:

Maxsus kuch

Charchoqqa chidamlilik

Sinishi qattiqligi

Yurish qarshiligi

Zararga chidamlilik

Misollar:

Samolyotlar uchun Ti-6Al-4V

Kompressor komponentlari uchun Ti-6242

Ti-17 va Ti-5553 qo'nish moslamalari va konstruktiv zarblar uchun

Oddiy Xulosa

Alfa va beta alohida metallar emas, balki kristall tuzilmalardir.

882 daraja sof titan uchun fazali o'zgarish harorati.

Alfa faza barqarorlik, korroziyaga chidamlilik va payvandlash qobiliyatini ta'minlaydi.

Beta-faza shakllanish va issiqlik bilan ishlov berish{0}}ultra{1}}yuqori quvvatni taqdim etadi.

Ti-6Al-4V kabi alfa{0}}beta qotishmalari eng yaxshi umumiy ishlashni ta'minlaydi.

Faza nazorati aerokosmik, tibbiyot, dengiz va qo'shimchalar ishlab chiqarishda titanium qotishma dizaynining asosidir.