Apakah kegunaan utama aloi titanium?

Titanium adalah logam struktur penting yang dibangunkan pada tahun 1950-an. Aloi titanium digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang kerana kekuatan spesifiknya yang tinggi, rintangan kakisan yang baik dan rintangan haba yang tinggi. Banyak negara di dunia telah menyedari kepentingan bahan aloi penyodok, dan telah mempelajari dan membangunkannya secara berturut-turut, dan memperoleh aplikasi praktikal.

Aloi titanium praktikal pertama ialah kejayaan pembangunan aloi TI-6AL-4V di Amerika Syarikat pada tahun 1954, kerana rintangan haba, kekuatan, keplastikan, keliatan, kebolehbentukan, kebolehkimpalan, rintangan kakisan dan biokompatibiliti adalah baik, dan menjadi aloi ace dalam industri aloi titanium, penggunaan aloi telah menyumbang 75 peratus ~ 85 peratus daripada semua aloi titanium. Banyak aloi titanium lain boleh dilihat sebagai pengubahsuaian aloi Ti-6Al-4V.

Pada tahun 1950-an dan 1960-an, ia terutamanya membangunkan aloi titanium suhu tinggi untuk enjin aero dan aloi titanium struktur untuk badan. Pada tahun 1970-an, satu kumpulan aloi titanium tahan kakisan telah dibangunkan. Sejak 1980-an, aloi titanium tahan kakisan dan aloi titanium kekuatan tinggi telah dibangunkan lagi. Suhu perkhidmatan aloi titanium tahan haba telah meningkat daripada 400 darjah pada tahun 1950-an kepada 600 ~ 650 darjah pada tahun 1990-an. Penampilan aloi asas A2(Ti3Al) dan R (TiAl) menjadikan titanium dalam enjin dari hujung sejuk enjin (kipas dan pemampat) ke hujung panas arah enjin (turbin). Aloi titanium berstruktur berkembang ke arah kekuatan tinggi, plastik tinggi, kekuatan tinggi, keliatan tinggi, modulus tinggi dan toleransi kerosakan yang tinggi.

Selain itu, aloi ingatan bentuk seperti Ti-Ni, Ti-Ni-Fe dan Ti-Ni-Nb telah dibangunkan sejak 1970-an dan semakin meluas digunakan dalam kejuruteraan.

Pada masa ini, beratus-ratus aloi titanium telah dibangunkan di dunia, dengan 20 hingga 30 aloi yang paling terkenal, Seperti 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].

Aloi titanium boleh dibahagikan kepada empat jenis: , tambah , aloi dan sebatian antara logam Ti-Al (TixAl, x=1 di sini).

2. Kemajuan baharu aloi titanium

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, negara sedang membangunkan aloi titanium baharu dengan kos rendah dan prestasi tinggi, dan berusaha untuk menjadikan aloi titanium memasuki bidang perindustrian awam dengan potensi pasaran yang besar. Kemajuan penyelidikan baharu bahan aloi titanium di dalam dan di luar negara terutamanya dicerminkan dalam aspek berikut.

(1) aloi titanium suhu tinggi.

Kejayaan pembangunan aloi titanium suhu tinggi yang pertama di dunia ialah TI-6AL-4V, penggunaan suhu 300-350 darjah . Selepas itu, aloi seperti IMI550 dan BT3-1 dengan suhu 400 darjah dan IMI679, IMI685, TI-6246 dan TI-6242 dengan suhu 450~500 darjah telah dibangunkan berturut-turut. Pada masa ini, aloi titanium suhu tinggi baharu telah berjaya digunakan dalam enjin pesawat tentera dan awam. IMI829 British, aloi IMI834; Aloi TI{15}} Amerika; Aloi BT18Y, BT36 Rusia, dsb. Jadual 7 menunjukkan suhu perkhidmatan maksimum aloi titanium suhu tinggi baharu di sesetengah negara [26].

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, penggunaan teknologi metalurgi pemejalan/serbuk cepat, bahan komposit bertetulang gentian atau zarah untuk membangunkan aloi titanium sebagai arah pembangunan aloi titanium suhu tinggi, supaya penggunaan suhu aloi titanium boleh ditingkatkan kepada 650 darjah di atas [ 1,27,29,31]. McDonnell Douglas membangunkan aloi titanium ketulenan tinggi dan berketumpatan tinggi dengan menggunakan teknologi metalurgi pemejalan/serbuk pantas, yang kekuatannya pada 760 darjah adalah bersamaan dengan kekuatan aloi titanium yang digunakan pada suhu bilik [26].

(2) Aloi titanium berasaskan sebatian Ti-Al.

Berbanding dengan aloi titanium am, kelebihan terbesar sebatian Ti-Al sebagai natrium Ti3Al ( 2) dan TiAl ( ) sebatian antara logam adalah prestasi suhu tinggi yang baik (suhu perkhidmatan maksimum ialah 816 dan 982 darjah, masing-masing), rintangan pengoksidaan yang kuat, rintangan rayapan yang baik dan ringan (ketumpatan hanya separuh daripada superaloi berasaskan nikel). Kelebihan ini menjadikannya bahan yang paling kompetitif untuk enjin aero dan bahagian struktur pesawat masa hadapan [26].

Pada masa ini, dua aloi titanium berasaskan Ti3Al, TI-21NB-14Al dan Ti-24Al-14Nb-# V-0.5Mo, telah bermula pengeluaran besar-besaran di Amerika Syarikat. Aloi titanium berasaskan Ti3Al lain yang dibangunkan dalam beberapa tahun kebelakangan ini termasuk Ti-24al-11Nb, Ti25Al-17NB-1Mo dan Ti-25Al{{17} }NB-3V-1Mo, dsb. [29]. Komposisi aloi titanium berdasarkan TiAl ( ) adalah dalam julat Ti- (46-52) Al- (1-10) M (pada. peratus ), di mana M ialah sekurang-kurangnya satu unsur V, Cr, Mn, Nb, Mn, Mo dan W. Baru-baru ini, aloi titanium berasaskan TiAl3-telah menarik perhatian, seperti aloi Ti-65Al-10Ni [1].

(3) Aloi titanium kekuatan tinggi dan keliatan tinggi.

aloi titanium ialah aloi B120VCA (TI-13V-11CR-3Al) yang dibangunkan oleh Syarikat Crucible pada pertengahan tahun 1950-an. Jenis aloi titanium mempunyai sifat kerja sejuk dan panas yang baik, mudah ditempa, boleh digulung, kimpalan, boleh melalui penyelesaian dan rawatan penuaan untuk mendapatkan sifat mekanikal yang lebih tinggi, rintangan alam sekitar yang baik dan kekuatan dan keliatan patah adalah perlawanan yang sangat baik. Aloi titanium jenis kekuatan tinggi dan keliatan tinggi yang baru paling mewakili yang berikut [26,30]:

Ti1023 (TI-10V-2Fe -# Al), aloi ini setanding dengan keluli struktur kekuatan tinggi 30CrMnSiA yang biasa digunakan dalam bahagian struktur pesawat, dengan prestasi penempaan yang sangat baik;

Ti153 (TI-15V-3CR-3Al-3Sn), prestasi kerja sejuk aloi adalah lebih baik daripada titanium tulen industri, kekuatan tegangan suhu bilik selepas penuaan boleh mencapai lebih daripada 1000MPa;

21S (TI-15Mo-3Al-2.7NB-0.2Si), aloi ini ialah rintangan pengoksidaan baharu, aloi titanium kekuatan ultra tinggi yang dibangunkan oleh Timet Division of Syarikat Logam Titanium Amerika. Ia mempunyai rintangan pengoksidaan yang baik, sifat kerja sejuk dan panas yang sangat baik, dan boleh dijadikan 0.064mm ketebalan kerajang;

Sp-700 (TI-4.5Al-3V-2Mo-2Fe) aloi titanium yang dibangunkan oleh Japan Steel Pipe Corporation (NKK) mempunyai kekuatan tinggi, superplastik pemanjangan sehingga 2000 peratus , dan suhu pembentukan superplastik 140 darjah lebih rendah daripada TI-6AL-4V. Ia boleh menggantikan aloi Ti-6Al-4V dengan teknologi superplastic-diffusion-bonding (SPF/DB) untuk mengeluarkan pelbagai komponen aeroangkasa;

Rusia membangunkan BT-22 (TI-5V-5MO-1CR-5AL), kekuatan tegangannya boleh mencapai lebih daripada 1105MPA

(4) Aloi titanium kalis api. Aloi titanium konvensional mempunyai kecenderungan untuk membakar alkana dalam keadaan tertentu, yang mengehadkan penggunaannya pada tahap yang besar. Memandangkan keadaan ini, banyak negara telah menjalankan penyelidikan mengenai aloi titanium kalis api dan membuat beberapa penemuan. Aloi C (juga dikenali sebagai TI-1720), dengan komposisi nominal 50TI-35V-15Cr (pecahan jisim), ialah Aloi titanium kalis api yang tidak sensitif kepada pembakaran berterusan, yang mempunyai telah digunakan dalam enjin F119. Btt-1 dan BTT-3 ialah aloi titanium kalis api yang dibangunkan oleh Rusia, kedua-duanya adalah aloi siri Ti-Cu-Al, yang mempunyai prestasi proses ubah bentuk haba yang agak baik dan boleh digunakan untuk membuat kompleks bahagian [26].

(5) aloi titanium perubatan.

Titanium tidak toksik, ringan, kekuatan tinggi dan mempunyai biokompatibiliti yang sangat baik. Ia adalah bahan logam perubatan yang sangat ideal dan boleh digunakan sebagai implan badan manusia. Pada masa ini, aloi Ti-6Al-4V ELI masih digunakan secara meluas dalam bidang perubatan. Walau bagaimanapun, yang terakhir ini boleh memendakan sejumlah kecil ion vanadium dan aluminium, yang mengurangkan kebolehsuaian sel dan boleh menyebabkan kemudaratan kepada tubuh manusia. Masalah ini telah menarik perhatian yang meluas dalam bidang perubatan. Seawal pertengahan-1980, Qiang mula menghasilkan aloi titanium bebas aluminium, bebas vanadium dan biokompatibel untuk digunakan dalam pembedahan ortopedik. Jepun, Britain dan sebagainya juga telah melakukan banyak kerja penyelidikan dalam bidang ini, dan membuat beberapa kemajuan baru. Jepun, sebagai contoh, telah membangunkan rangkaian aloi titanium tambah dengan biokeserasian yang sangat baik, Termasuk TI-15ZR-4NB_4TA-0.2PD, TI{{11} }ZR-4NB-ATA-0.2PD-0.20 ~0.05N, TI-15SN-4NB{{22} }TA-0.2PD dan TI-15SN-4NB-2TA-0.2PD-0.20, Kekuatan kakisan, kekuatan kelesuan dan rintangan kakisan aloi ini lebih baik daripada Ti-6Al-4V ELI. Berbanding dengan aloi titanium ditambah, aloi titanium mempunyai kekuatan air yang lebih tinggi, dan prestasi hirisan dan keliatan yang lebih baik, lebih sesuai untuk implantasi sebagai implan dalam tubuh manusia. Lima aloi titanium telah disyorkan untuk kegunaan perubatan di Amerika Syarikat, Iaitu, TMZFTM (Ti-12Mo -^ ZR-2Fe), Ti-13NB-13Zr , Jadual Masa 21SRx (TI-15MO-2.5NB-0.2Si), Tiadyne 1610 (TI-16NB{-9.5HF) dan TI{{50 }}Bb. Dianggarkan bahawa aloi titanium dengan kekuatan tinggi, modulus anjal yang rendah, kebolehbentukan yang sangat baik dan rintangan kakisan berkemungkinan akan menggantikan aloi Ti-6AL-4V ELI yang digunakan secara meluas dalam bidang perubatan dalam masa terdekat. .

Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan, sila hubungi kami. Syarikat kami boleh menghasilkan pelbagai jarum tersuai, jarum perubatan, jarum tusukan, jarum hipodermik, jarum biopsi, jarum vaksin, jarum suntikan, jarum picagari, jarum veterinar, jarum mata pensil, jarum pengambilan ovum, jarum tulang belakang, dll. Jika anda memerlukan disesuaikan produk jarum, sila hubungi kami. Kami menantikan pertanyaan anda! Kualiti produk yang dikeluarkan di kilang kami pasti akan memuaskan hati anda!

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