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Clasificación de los principales usos de titanio puro y aleaciones de titanio
Jul 14, 2017

Clasificación de los principales usos del titanio puro y de las aleaciones de titanio



El titanio es un metal estructural importante desarrollado en 1950s. Debido a su alta resistencia, buena resistencia a la corrosión y alta resistencia al calor, la aleación de titanio ha sido ampliamente utilizado en diversos campos. Muchos países del mundo han reconocido la importancia de los materiales de aleación de titanio y los han estudiado y desarrollado sucesivamente y se han aplicado en la práctica. En el siglo XX 50 a 60s, es la estructura principal de la aleación de titanio utilizado en el desarrollo del motor aero de alta temperatura de aleación de aleación de fuselaje, 70s Kai emitió un lote de aleaciones de titanio, desde 80s, aleaciones de titanio y de alta resistencia aleación de titanio ha sido desarrollado . Las aleaciones de titanio se utilizan principalmente para fabricar piezas de compresores de motores de aeronaves, seguidas de cohetes, misiles y estructuras de aviones de alta velocidad.

El titanio es allotrope, punto de fusión de 1668 ° C, a menos de 882 ° C cuando una fila densa de seis estructura de red cuadrada, llamada alfa titanio; una estructura de celosía cúbica centrada en el cuerpo a 882 ◦ C, conocida como beta-titanio. La aleación de titanio (aleaciones de titanio) con diferentes microestructuras se obtuvo añadiendo elementos de aleación adecuados a las diferentes características de las dos estructuras de titanio mencionadas anteriormente y cambiando gradualmente su temperatura de transformación de fase y contenido de fase. A temperatura ambiente, la aleación de titanio tiene tres tipos de estructura de matriz, y la aleación de titanio se divide en los siguientes tres tipos: aleación alfa, aleación (alfa + beta) y aleación beta. China está representada por TA, TC y TB, respectivamente.

Aleación de titanio alfa

Es una aleación monofásica compuesta de solución sólida de fase alfa. Es una fase tanto a la temperatura general como a la temperatura aplicada más alta. La microestructura es estable, la resistencia al desgaste es mayor que la del titanio puro y la resistencia a la oxidación es fuerte. A 500 - 600 ◦ C, la resistencia a la fluencia ya la resistencia se mantiene, pero no puede ser reforzada por tratamiento térmico y la temperatura ambiente no es alta.

Beta aleación de titanio

Es una solución sólida de la fase beta que consiste en la aleación de la sola fase, la aleación del titanio (3) sin el tratamiento térmico que tiene alta resistencia, la aleación secada y envejecida se ha consolidado más, la fuerza en la temperatura ambiente es 1372 ~ 1666 MPa; pero la mala estabilidad térmica, no debe ser utilizado a alta temperatura.

Aleación de titanio Alpha + beta

Es una aleación de la doble fase, con buen funcionamiento comprensivo, estabilidad de la organización, buena dureza, ductilidad y funcionamiento de la deformación, un mejor proceso de la presión termal, puede hacer que la aleación quenching y el envejecimiento que fortalece. La resistencia que el estado recocido después del tratamiento térmico se incrementa en un 50% ~ 100; resistencia a altas temperaturas, puede trabajar a una temperatura de 400 a 500 ° C a largo plazo, la estabilidad térmica en aleación de titanio.

Los tres tipos más usados de aleaciones de titanio son la aleación de titanio alfa y la aleación de titanio alfa + beta. La maquinabilidad de la aleación de titanio alfa Zui es buena, la aleación de titanio alfa + beta es la segunda, y aleación de titanio beta es lo peor. La aleación de alfa-titanio es TA, la aleación de beta-titanio es TB y la aleación de alfa-beta-titanio es TC.

Aleación de titanio se puede dividir en aleación resistente al calor, aleación de alta resistencia, aleación resistente a la corrosión (titanio molibdeno, aleación de paladio de titanio, etc.), aleación de baja temperatura y aleación funcional especial (material de almacenamiento de hidrógeno de hierro de titanio y aleación de memoria Ti Ni). La composición y propiedades de las aleaciones típicas se muestran en la tabla.

La composición de fase y la microestructura de la aleación de titanio tratada térmicamente se pueden obtener ajustando el proceso de tratamiento térmico. Generalmente la microestructura equiaxada fina tiene plasticidad, estabilidad térmica y buena resistencia a la fatiga; resistencia a la rotura por fluencia, resistencia a la fluencia y tenacidad a la fractura de la estructura acicular tiene alto; equiaxed y la estructura mixta acicular tiene buen funcionamiento comprensivo.

Aleación de titanio tiene las ventajas de alta resistencia, pequeña densidad, buenas propiedades mecánicas, buena resistencia y buena resistencia a la corrosión. Además, la aleación de titanio tiene un rendimiento tecnológico deficiente y un mecanizado difícil. Es fácil absorber hidrógeno, nitrógeno, carbono y otras impurezas en el trabajo en caliente. Y pobre resistencia a la abrasión, proceso de producción complejo. La producción industrial de titanio comenzó en 1948. El desarrollo de la industria de la aviación requiere que la industria del titanio crezca a una tasa media anual de alrededor del 8%. La producción anual de materiales de procesamiento de aleación de titanio ha alcanzado más de 4 toneladas, y casi 30 grados de aleación de titanio de se han producido. Las aleaciones de titanio más utilizadas son Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5), Al-2.5Sn (TA7) y titanio industrial puro (TA1, TA2 y TA3).

Las aleaciones de titanio se utilizan principalmente para fabricar piezas de compresores de motores de aeronaves, seguidas de cohetes, misiles y estructuras de aviones de alta velocidad. A mediados de los años 60, el titanio y sus aleaciones se han utilizado en industrias generales para producir electrodos para la industria electrolítica, condensadores para centrales eléctricas, calentadores para refinación y desalación de petróleo y dispositivos de control de contaminación ambiental. El titanio y sus aleaciones se han convertido en una especie de materiales estructurales resistentes a la corrosión. Además, también se utiliza en la producción de materiales de almacenamiento de hidrógeno y aleaciones de memoria de forma.

China comenzó la investigación de la aleación del titanio y del titanio en 1956. En el medio de los años 60, la aleación titanium fue industrializada y manufacturada en la aleación TB2.

La aleación de titanio es un nuevo tipo de materiales estructurales importantes utilizados en la industria aeroespacial, la proporción entre la resistencia y la temperatura entre el aluminio y el acero, aluminio, acero y alta resistencia, pero también tiene excelentes propiedades anti-corrosión y propiedades a baja temperatura. En 1950, los Estados Unidos por primera vez en los cazabombarderos F-84 como paneles de aislamiento del fuselaje trasero, protección contra el viento, cubierta de la cola y otros componentes sin carga. En los años 60, Kai inició el uso de partes de aleación de titanio desde el fuselaje trasero moviéndose al fuselaje central, y reemplazó parcialmente el acero estructural para fabricar componentes tan importantes como el tabique, la viga, la solapa y el riel deslizante. La cantidad de aleación de titanio utilizada en las aeronaves Jun aumentó rápidamente, alcanzando un 20% ~ 25% del peso de la estructura de la aeronave. Desde los años 70, aviones civiles comenzaron a utilizar un gran número de aleaciones de titanio, como el Boeing 747 con un contenido de titanio de más de 3640 kilogramos. El número de Maher superior a 2,5 de los aviones de titanio utilizado principalmente para sustituir el acero, con el fin de reducir el peso estructural. Por ejemplo, los Estados Unidos SR-71 de alta altitud de alta velocidad de reconocimiento del avión (vuelo Maher número 3, altura de vuelo 26212 metros), el titanio representó el 93% del peso de la estructura del avión, conocido como el "titanio". Cuando la proporción de peso de empuje del motor aero de 4 a 6 a 8 a 10, la temperatura de salida del compresor correspondientemente de 200 ~ 300 a 500 ~ 600 grados C grados C, originalmente hecha de disco de compresor de baja presión de aluminio y la lámina debe utilizar aleación de titanio, aleación o acero inoxidable en lugar del disco compresor de alta presión y la cuchilla. Con el fin de reducir el peso estructural. En los años 70, la cantidad de aleación de titanio en el motor de la aviación en general representó el peso total de la estructura del 20% al 30%, utilizado principalmente en la fabricación de componentes del compresor, como forjar el ventilador de titanio y el disco del compresor y la fundición de titanio la carcasa del compresor, la cubierta y la cáscara del cojinete etc. La nave espacial utiliza principalmente la aleación titanium con resistencia específica alta, resistencia a la corrosión y funcionamiento de la resistencia a baja temperatura para hacer todas las clases de recipientes de presión, tanques de combustible, sujetadores, vendas, marco del instrumento y cohete del cohete. Los satélites terrestres artificiales, el módulo lunar, las naves espaciales tripuladas y el transbordador espacial también utilizan piezas de soldadura de placas de aleación de titanio.


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