โลหะผสมไทเทเนียมแสดงคุณสมบัติที่แตกต่างกันตามองค์ประกอบและโครงสร้าง ไทเทเนียมมีโครงสร้างผลึกสองแบบ: - ไทเทเนียมซึ่งมีโครงตาข่ายหกเหลี่ยมต่ำกว่า 882 องศา และ - ไทเทเนียมซึ่งมีโครงสร้างลูกบาศก์เป็นศูนย์กลางที่สูงกว่า 882 องศา ด้วยการเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมที่เหมาะสม คุณสามารถปรับเปลี่ยนปริมาณเฟสและอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านเพื่อให้ได้โลหะผสมไทเทเนียมประเภทต่างๆ ที่อุณหภูมิห้อง โลหะผสมไททาเนียมสามารถแบ่งได้เป็นสามประเภท
1. โลหะผสมไทเทเนียม: โลหะผสมเฟสเดียวนี้ประกอบด้วย - สารละลายของแข็งเฟส จะรักษาโครงสร้างเฟสไว้ที่อุณหภูมิปกติและอุณหภูมิสูง โลหะผสมไททาเนียมมีโครงสร้างที่มั่นคง ต้านทานการสึกหรอต่ำกว่าเมื่อเทียบกับไททาเนียมบริสุทธิ์ และต้านทานการเกิดออกซิเดชันได้ดีเยี่ยม แม้ว่าจะยังคงความแข็งแรงและความต้านทานการคืบคลานไว้ระหว่าง 500-600 องศา แต่ก็ไม่สามารถเสริมกำลังด้วยการบำบัดความร้อนได้ ความแข็งแรงของโลหะผสมไททาเนียมที่อุณหภูมิห้องไม่สูงมากนัก
2. เบต้าไทเทเนียมอัลลอยด์: โลหะผสมเฟสเดียวนี้ประกอบด้วยสารละลายของแข็งเฟส มีความแข็งแรงสูงแม้ไม่มีการบำบัดความร้อน นอกจากนี้ โลหะผสมยังสามารถเสริมความแข็งแกร่งได้อีกผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การชุบแข็งและการบ่ม ความต้านทานแรงดึงของโลหะผสมเบต้าไทเทเนียมที่อุณหภูมิห้องสามารถสูงถึง 1372-1666 MPa
3. โลหะผสมไทเทเนียมอัลฟ่าเบต้า: ดูเพล็กซ์อัลลอยด์นี้แสดงประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยม รวมถึงความเสถียรขององค์กรที่ดี ความเหนียว ความเหนียว และคุณสมบัติการเปลี่ยนรูปในอุณหภูมิสูง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลด้วยความร้อน การชุบแข็ง และการบ่มเพื่อเพิ่มความแข็งแรง โลหะผสมไทเทเนียมอัลฟ่า-เบต้าที่ผ่านการอบร้อนแสดงให้เห็นความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น 50-100% เมื่อเทียบกับสถานะอบอ่อน สามารถทนต่อการทำงานในระยะยาวที่อุณหภูมิ 400-500 องศา และมีเสถียรภาพทางความร้อนที่โดดเด่น เป็นรองเพียงอัลฟ่าไทเทเนียมอัลลอยด์
ในบรรดาโลหะผสมไทเทเนียมทั้งสามประเภทนี้ โลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้กันมากที่สุดคือโลหะผสมไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมอัลฟาเบต้า ในแง่ของความสามารถในการขึ้นรูป โลหะผสมไทเทเนียมให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า ตามมาด้วยโลหะผสมไทเทเนียมอัลฟ่าเบต้า ในขณะที่โลหะผสมไทเทเนียมเบต้าล้าหลัง รหัสที่สอดคล้องกันสำหรับโลหะผสมเหล่านี้คือ TA สำหรับโลหะผสมไทเทเนียม, TB สำหรับโลหะผสมไทเทเนียมเบตา และ TC สำหรับโลหะผสมไทเทเนียมอัลฟ่า-เบต้า
ลักษณะการทำงานของโลหะผสมไทเทเนียม:
1. ความแข็งแรงสูง: โลหะผสมไทเทเนียมมีความหนาแน่นประมาณ 4.51 g/cm³ ซึ่งเป็นเหล็กเพียง 60% เท่านั้น โลหะผสมไททาเนียมที่มีความแข็งแรงสูงบางชนิดมีความแข็งแรงสูงกว่าเหล็กโครงสร้างโลหะผสมหลายชนิด ดังนั้น ความแข็งแรงจำเพาะ (ความแข็งแรง/ความหนาแน่น) ของโลหะผสมไททาเนียมจึงสูงกว่าวัสดุโครงสร้างโลหะอื่นๆ โลหะผสมเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนน้ำหนักเบาที่มีความแข็งแรงและความแข็งแกร่งสูง เช่น ชิ้นส่วนเครื่องยนต์อากาศยาน โครงกระดูก หนัง ตัวยึด และล้อลงจอด
2. ความแข็งแรงทางความร้อนสูง: โลหะผสมไทเทเนียมสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับโลหะผสมอลูมิเนียม พวกเขาสามารถรักษาความแข็งแกร่งที่ต้องการได้แม้ในอุณหภูมิปานกลาง และแสดงความแข็งแกร่งเป็นพิเศษระหว่าง 150-500 องศา ในทางตรงกันข้าม อลูมิเนียมอัลลอยด์จะมีความแข็งแรงลดลงอย่างมากที่ 150 องศา ช่วงอุณหภูมิในการทำงานของโลหะผสมไททาเนียมขยายได้ถึง 500 องศา ในขณะที่โลหะผสมอลูมิเนียมจะถูกจำกัดไว้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200 องศา
3. ความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม: โลหะผสมไททาเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่าในบรรยากาศชื้นและน้ำทะเล ซึ่งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม มีความทนทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุน การกัดกร่อนของกรด และการกัดกร่อนจากความเค้น โลหะผสมไทเทเนียมยังแสดงให้เห็นความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อด่าง คลอไรด์ สารอินทรีย์คลอรีน กรดไนตริก กรดซัลฟูริก ฯลฯ อย่างไรก็ตาม มีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำต่อสภาพแวดล้อมที่ประกอบด้วยออกซิเจนและเกลือโครเมียม
4. ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำที่ดี: โลหะผสมไทเทเนียมยังคงรักษาคุณสมบัติทางกลแม้ในอุณหภูมิต่ำและต่ำมาก เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ โลหะผสมไททาเนียมบางชนิด เช่น TA7 จึงคงความเป็นพลาสติกไว้ได้แม้ที่ -253 องศา ดังนั้นโลหะผสมไททาเนียมจึงเป็นวัสดุโครงสร้างที่สำคัญสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ
5. กิจกรรมทางเคมีที่สำคัญ: ไทเทเนียมมีกิจกรรมทางเคมีสูง โดยทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับองค์ประกอบในบรรยากาศ เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ ไอน้ำ และแอมโมเนีย ตัวอย่างเช่น เมื่อปริมาณคาร์บอนเกิน 0.2% ฮาร์ดไทเทเนียมคาร์ไบด์ (TiC) จะก่อตัวขึ้นภายในโลหะผสม ในทำนองเดียวกัน ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ปฏิกิริยากับไนโตรเจนจะทำให้เกิดชั้นผิวแข็งของไทเทเนียมไนไตรด์ (TiN) ไทเทเนียมสามารถดูดซับออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 องศา ส่งผลให้เกิดชั้นที่แข็งตัว นอกจากนี้ปริมาณไฮโดรเจนที่เพิ่มขึ้นสามารถนำไปสู่การพัฒนาชั้นที่เปราะได้ ปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถทำให้เกิดปรากฏการณ์การยึดเกาะกับพื้นผิวเสียดสี
6. ค่าการนำความร้อนและความยืดหยุ่นต่ำ: ไทเทเนียมมีค่าการนำความร้อนต่ำ (ประมาณ 15.24 W/(m·K)) ค่าการนำความร้อนคือประมาณ 1/4 ของนิกเกิล เหล็ก 1/5 และอลูมิเนียม 1/14 โลหะผสมไทเทเนียมมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าเมื่อเทียบกับไทเทเนียมบริสุทธิ์
ติดต่อ:
หากคุณมีคำถามใด ๆ โปรดติดต่อเรา เวลาทำงาน: 8.30 น. ถึง 17.30 น
อีเมล:zhangjixia@bjygti.com
