Vad är den huvudsakliga användningen av titanlegering?

Titan är en viktig strukturell metall som utvecklades på 1950-talet. Titanlegering används ofta inom olika områden på grund av dess höga specifika hållfasthet, goda korrosionsbeständighet och höga värmebeständighet. Många länder i världen har insett vikten av skovellegeringsmaterial och har successivt studerat och utvecklat dem och fått praktiska tillämpningar.

Den första praktiska titanlegeringen är den framgångsrika utvecklingen av TI-6AL-4V-legeringen i USA 1954, på grund av dess värmebeständighet, styrka, plasticitet, seghet, formbarhet, svetsbarhet, korrosionsbeständighet och biokompatibiliteten är god, och blir esslegeringen i titanlegeringsindustrin, har legeringsanvändningen stått för 75 procent ~ 85 procent av all titanlegering. Många andra titanlegeringar kan ses som modifieringar av Ti-6Al-4V-legeringar.

På 1950- och 1960-talen utvecklade den främst högtemperatur titanlegering för flygmotorer och strukturell titanlegering för kaross. På 1970-talet utvecklades ett parti av korrosionsbeständig titanlegering. Sedan 1980-talet har korrosionsbeständig titanlegering och höghållfast titanlegering vidareutvecklats. Servicetemperaturen för värmebeständig titanlegering har ökat från 400 grader på 1950-talet till 600 ~ 650 grader på 1990-talet. Utseendet på A2(Ti3Al) och R (TiAl) baslegeringar gör titan i motorn från den kalla änden av motorn (fläkt och kompressor) till den varma änden av motorn (turbinen). Strukturella titanlegeringar utvecklas mot hög hållfasthet, hög plast, hög hållfasthet, hög seghet, hög modul och hög skadetolerans.

Dessutom har formminneslegeringar som Ti-Ni, Ti-Ni-Fe och Ti-Ni-Nb utvecklats sedan 1970-talet och används i allt större utsträckning inom teknik.

För närvarande har hundratals titanlegeringar utvecklats i världen, med 20 till 30 av de mest kända legeringarna, som TI-6AL-4V, TI-5AL{{5 }}.5Sn, TI-2AL-2.5Zr, TI-32Mo, Ti-Mo-Ni, TI-PD, SP-700, TI{{15} }, TI-1023, TI-10-5-3, TI-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI 834 (2, 4].

Titanlegeringar kan delas in i fyra typer: , plus , legeringar och Ti-Al intermetalliska föreningar (TixAl, x=1 här).

2. Nya framsteg av titanlegeringar

Under de senaste åren har länder utvecklat nya titanlegeringar med låg kostnad och hög prestanda, och ansträngningar för att få titanlegeringar att komma in på det civila industriområdet med enorm marknadspotential. De nya forskningsframstegen för titanlegeringsmaterial hemma och utomlands återspeglas huvudsakligen i följande aspekter.

(1) högtemperatur titanlegering.

Världens första framgångsrika utveckling av högtemperatur titanlegering är TI-6AL-4V, användningen av temperaturen på 300-350 grader. Därefter utvecklades legeringar som IMI550 och BT3-1 med en temperatur på 400 grader och IMI679, IMI685, TI-6246 och TI-6242 med en temperatur på 450~500 grader successivt. För närvarande har nya högtemperatur titanlegeringar framgångsrikt använts i militära och civila flygplansmotorer. Brittisk IMI829, IMI834 legering; Amerikansk TI-1100-legering; Rysk BT18Y, BT36 legering, etc. Tabell 7 visar den maximala drifttemperaturen för nya högtemperatur titanlegeringar i vissa länder [26].

Under de senaste åren har användningen av teknologi för snabb stelning/pulvermetallurgi, fiber- eller partikelförstärkta kompositmaterial för att utveckla titanlegering som utvecklingsriktning för högtemperatur titanlegering, så att användningen av titanlegeringstemperatur kan ökas till 650 grader över [ 1,27,29,31]. McDonnell Douglas utvecklade en titanlegering med hög renhet och hög densitet genom att använda teknologi för snabb stelning/pulvermetallurgi, vars styrka vid 760 grader motsvarar styrkan hos titanlegering som används vid rumstemperatur [26].

(2) Titanlegeringar baserade på Ti-Al-föreningar.

Jämfört med den allmänna titanlegeringen är de största fördelarna med Ti-Al-föreningar som natrium Ti3Al (2) och TiAl ( ) intermetalliska föreningar goda högtemperaturprestanda (maximal drifttemperatur är 816 respektive 982 grader), stark oxidationsbeständighet, bra krypmotstånd och låg vikt (densiteten är bara hälften av nickelbaserad superlegering). Dessa fördelar gör det till det mest konkurrenskraftiga materialet för framtida flygmotorer och flygplanskonstruktionsdelar [26].

För närvarande har två Ti3Al-baserade titanlegeringar, TI-21NB-14Al och Ti-24Al-14Nb-# V-0.5Mo, börjat massproduktion i USA. Andra Ti3Al-baserade titanlegeringar som utvecklats under de senaste åren inkluderar Ti-24al-11Nb, Ti25Al-17NB-1Mo och Ti-25Al{{17} }OBS-3V-1Mo, etc. [29]. Sammansättningen av titanlegering baserad på TiAl ( ) ligger inom området Ti- (46-52) Al- (1-10) M (at. procent ), där M är minst ett element av V, Cr, Mn, Nb, Mn, Mo och W. Nyligen har TiAl3-baserade titanlegeringar uppmärksammats, såsom Ti-65Al-10Ni-legering [1].

(3) Höghållfast och hög seghet titanlegering.

titanlegering är B120VCA-legering (TI-13V-11CR-3Al) utvecklad av Crucible Company i mitten av 1950-talet. Typ titanlegering har bra kall- och varmbearbetningsegenskaper, lätt att smida, kan valsas, svetsas, kan vara genom lösningen och åldringsbehandling för att erhålla högre mekaniska egenskaper, bra miljöbeständighet och hållfasthet och brottseghet är mycket bra matchning. Nya titanlegeringar av hög hållfasthet och hög seghet är mest representativa för följande [26,30]:

Ti1023 (TI-10V-2Fe -# Al), denna legering är jämförbar med 30CrMnSiA höghållfast konstruktionsstål som vanligtvis används i flygplanskonstruktionsdelar, med utmärkt smidesprestanda;

Ti153 (TI-15V-3CR-3Al-3Sn), legeringens kallbearbetningsprestanda är bättre än för industriellt rent titan, draghållfastheten vid rumstemperatur efter åldrande kan nå mer än 1000MPa;

21S (TI-15Mo-3Al-2.7NB-0.2Si), denna legering är en ny oxidationsbeständig, ultrahöghållfast titanlegering utvecklad av Timet Division of American Titanium Metal Company. Den har bra oxidationsbeständighet, utmärkta kall- och varmbearbetningsegenskaper och kan göras till 0.064 mm tjock folie;

Sp-700 (TI-4.5Al-3V-2Mo-2Fe) titanlegering utvecklad av Japan Steel Pipe Corporation (NKK) har höghållfast, superplast töjning upp till 2000 procent och superplastisk formningstemperatur 140 grader lägre än TI-6AL-4V. Den kan ersätta Ti-6Al-4V-legeringen med superplastic-diffusion-bonding-tekniken (SPF/DB) för att tillverka olika flyg- och rymdkomponenter;

Ryssland utvecklade BT-22 (TI-5V-5MO-1CR-5AL), dess draghållfasthet kan nå mer än 1105MPA

(4) Flamskyddande titanlegering. Konventionella titanlegeringar har en tendens att bränna alkaner under vissa förhållanden, vilket begränsar deras användning i stor utsträckning. Med tanke på denna situation har många länder forskat på flamskyddade titanlegeringar och gjort vissa genombrott. Legering C (även känd som TI-1720), med en nominell sammansättning av 50TI-35V-15Cr (massfraktion), var en flamskyddad titanlegering okänslig för kontinuerlig förbränning, som hade använts i F119-motor. Btt-1 och BTT-3 är flamskyddade titanlegeringar utvecklade av Ryssland, som båda är legeringar i Ti-Cu-Al-serien, som har ganska bra prestanda för termisk deformationsprocess och kan användas för att göra komplexa delar [26].

(5) Medicinsk titanlegering.

Titan är giftfritt, lätt, höghållfast och har utmärkt biokompatibilitet. Det är ett mycket idealiskt medicinskt metallmaterial och kan användas som ett människokroppsimplantat. För närvarande används Ti-6Al-4V ELI-legering fortfarande i stor utsträckning inom det medicinska området. Den senare kan dock fälla ut extremt små mängder vanadin- och aluminiumjoner, vilket minskar cellens anpassningsförmåga och kan skada människokroppen. Detta problem har väckt stor uppmärksamhet inom det medicinska området. Redan i mitten av-1980-talet började Qiang utveckla aluminiumfria, vanadinfria och biokompatibla titanlegeringar för användning inom ortopedisk kirurgi. Japan, Storbritannien och så vidare har också gjort mycket forskning inom detta område och gjort några nya framsteg. Japan har till exempel utvecklat en rad plus titanlegeringar med utmärkt biokompatibilitet, inklusive TI-15ZR-4NB_4TA-0.2PD, TI{{11} }ZR-4NB-ATA-0.2PD-0.20 ~0.05N, TI-15SN-4NB{{22} }TA-0.2PD och TI-15SN-4NB-2TA-0.2PD-0.20, Korrosionshållfastheten, utmattningshållfastheten och korrosionsbeständigheten för dessa legeringar är bättre än Ti-6Al-4V ELI. Jämfört med plus titanlegering har titanlegering högre hållfasthet vatten och bättre snittprestanda och seghet, mer lämpad för implantation som implantat i människokroppen. Fem -titaniumlegeringar har rekommenderats för medicinsk användning i USA, nämligen TMZFTM (Ti-12Mo -^ ZR-2Fe), Ti-13NB-13Zr , Timetal 21SRx (TI-15MO-2.5NB-0.2Si), Tiadyne 1610 (TI-16NB-9.5HF) och TI{{50 }}Mo. Det uppskattas att sådana titanlegeringar med hög hållfasthet, låg elasticitetsmodul, utmärkt formbarhet och korrosionsbeständighet sannolikt kommer att ersätta de Ti-6AL-4V ELI-legeringar som används allmänt inom det medicinska området inom en snar framtid .

Kontakta oss om du har några frågor. Vårt företag kan producera olika skräddarsydda nålar, medicinska nålar, punkteringsnålar, injektionsnålar, biopsinålar, vaccinnålar, injektionsnålar, sprutnålar, veterinärnålar, pennspetsnålar, äggupptagningsnålar, spinalnålar, etc. Om du behöver skräddarsydda nålar nålprodukter, kontakta oss. Vi ser fram emot din förfrågan! Kvaliteten på de produkter som tillverkas i vår fabrik kommer säkert att tillfredsställa dig!

Please contact us if you need: zhang@sz-manners.com