Nguyên chấtthanh titanvà thanh hợp kim titan đang được sử dụng ngày càng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, y tế và hàng không vũ trụ. Sau đây, chúng ta sẽ xem xét sự khác biệt giữa hai điều này.
Titan nguyên chất: Titan nguyên chất là 99% titan và có khả năng chống ăn mòn và axit cao. Titan nguyên chất cấp công nghiệp-thường được sử dụng trong công nghiệp là Gr2, tương đối dễ gia công do khả năng chống ăn mòn vừa phải và các đặc tính cơ học tổng thể.
Gr2 là titan cấp công nghiệp-có một pha. Đây là loại titan nguyên chất-công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp do khả năng chống ăn mòn vừa phải và các đặc tính cơ học tổng thể. TA3 có thể được sử dụng khi cần khả năng chống mài mòn và độ bền cao hơn. Gr1 có thể được sử dụng khi cần khả năng định dạng tốt hơn.
"Độ dẫn nhiệt thấp" có nghĩa là quá trình truyền nhiệt chậm. Truyền nhiệt chậm gây ra sự tích tụ nhiệt cục bộ trong quá trình gia công, có thể dễ dàng làm cháy dụng cụ cắt. Do đó, để tránh sinh nhiệt quá mức, tốc độ cắt được giữ ở mức rất thấp khi gia công hợp kim titan, dẫn đến thời gian gia công rất dài.
Titan nguyên chất cấp công nghiệp-được phân loại thành ba cấp-Gr1, Gr2 và Gr3 dựa trên hàm lượng tạp chất. Mức độ của các nguyên tố tạp chất kẽ tăng dần trên ba loại này, dẫn đến độ bền cơ học và độ cứng tăng dần tương ứng, nhưng độ dẻo và độ dẻo dai giảm tương ứng.
Gr2 là loại titan nguyên chất công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp do khả năng chống ăn mòn vừa phải và tính chất cơ học tổng thể. Gr3 có thể được sử dụng khi cần khả năng chống mài mòn và độ bền cao hơn. Gr1 có thể được sử dụng khi cần khả năng định dạng tốt hơn.
Gr1, Gr2 và Gr3 trong Tiêu chuẩn Quốc gia Trung Quốc tương ứng với Gr1, Gr2 và Gr3 trong hệ thống UNS.
Gr1 và Gr2, với hàm lượng sắt ω là 0,095%, hàm lượng oxy ω là 0,08%, hàm lượng hydro ω là 0,0009% và hàm lượng nitơ ω là 0,0062%, thể hiện độ bền nhiệt độ-thấp tuyệt vời và độ bền nhiệt độ thấp-cao, khiến chúng thích hợp để sử dụng làm vật liệu kết cấu ở nhiệt độ dưới -253 độ .
Đặc điểm của Titan nguyên chất cấp công nghiệp-:
Nó có độ bền vừa phải nhưng độ dẻo tốt, giúp dễ dàng gia công, tạo hình, dập và hàn, có khả năng gia công tốt. Nó thể hiện khả năng chống ăn mòn tốt trong không khí trong khí quyển, nước biển, khí clo ẩm và môi trường oxy hóa, trung tính và khử yếu; khả năng chống oxy hóa của nó vượt trội so với hầu hết các loại thép không gỉ austenit. Tuy nhiên khả năng chịu nhiệt kém nên nhiệt độ hoạt động không nên quá cao.
Các ứng dụng của Titan nguyên chất cấp công nghiệp-:
Titan nguyên chất cấp công nghiệp- chủ yếu được sử dụng cho các bộ phận được dập và-các thành phần kết cấu chống ăn mòn hoạt động ở nhiệt độ dưới 350 độ, chịu ứng suất thấp nhưng yêu cầu độ dẻo tốt. Ví dụ bao gồm: khung, vỏ và phụ kiện động cơ máy bay; nước biển-chống ăn mòn-ống, van, máy bơm, tàu cánh ngầm và các bộ phận của hệ thống khử mặn nước biển trong ngành hàng hải; trong công nghiệp hóa chất, bộ trao đổi nhiệt, thân bơm, cột chưng cất, bộ làm mát, máy khuấy, tee, cánh quạt, ốc vít, bơm ion, van máy nén, cũng như piston động cơ diesel, thanh nối và lò xo lá.
Hợp kim titan: Hợp kim titan bao gồm 90% titan và có độ bền cao và độ cứng cao. Chúng mang lại nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, mật độ thấp, cường độ riêng cao, độ dẻo dai và khả năng hàn tốt.
Hợp kim titan GR5 được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực nghiên cứu khoa học và công nghiệp. Sự phát triển nhanh chóng của hợp kim titan đã được các ngành công nghiệp quốc tế và ngành hàng không vũ trụ công nhận. Đặc biệt, thanh hợp kim titan GR5 và vật rèn titan GR5 có triển vọng thị trường đầy hứa hẹn. Được làm từ Ti-6Al-4V, hợp kim GR5 sở hữu những đặc tính độc đáo sau:
(1) Ti-6Al-4V là loại hợp kim + -và được sử dụng rộng rãi.
(2) GR5 có khả năng xử lý tốt; biến dạng nóng thông thường của nó xảy ra ở vùng hai pha, và biến dạng phải vượt quá 50% để biến cấu trúc Widmanstätten thô ban đầu thành cấu trúc đẳng trục.
(3) Sau khi biến dạng, GR5 có thể trải qua quá trình ủ -giảm ứng suất (giữ ở 600 độ , làm mát bằng không khí-), ủ thông thường (giữ ở 700–800 độ , làm mát bằng không khí-), ủ kết tinh lại (giữ ở 940 độ , nung-làm mát đến 480 độ , sau đó-làm mát bằng không khí) và tăng gấp đôi ủ (giữ ở 940 độ , làm mát bằng không khí,{13}}tiếp theo là giữ ở 700 độ , làm mát bằng không khí), cùng với các quy trình xử lý nhiệt khác. Cấu trúc vi mô thu được từ quá trình ủ giảm ứng suất-và ủ thông thường không được kết tinh lại hoặc kết tinh lại một phần, dẫn đến độ bền cao hơn; Ủ kết tinh lại mang lại cấu trúc vi mô p cân bằng + giữa các hạt, thể hiện độ dẻo tốt; ủ kép dẫn đến cấu trúc vi trục + đẳng trục, tiếp cận cấu trúc pha kép và mang lại các đặc tính tổng thể tốt (t_u khoảng 900–1000 MPa, δ 10%, ψ khoảng 35%–45%).
(4) Khi GR5 trải qua quá trình xử lý nhiệt tăng cường, độ bền của nó có thể tăng thêm 20%–30%. Người ta thường chấp nhận rằng quá trình lão hóa ở nhiệt độ 850–950 độ sẽ mang lại cấu trúc vi mô với số lượng thích hợp các đặc tính tổng thể tốt và cơ bản. Hợp kim GR5 có độ cứng kém; do đó, diện tích mặt cắt ngang của các bộ phận được xử lý nhiệt tăng cường thường không lớn hơn 40 mm.
(5) Hợp kim GR5 có khả năng hàn tốt; nhiệt độ trong vùng hàn không nhỏ hơn 90% nhiệt độ của ma trận và độ dẻo của nó tương tự như kim loại ma trận.
(6) Khả năng chống ăn mòn của GR5 gần bằng titan nguyên chất; nó có thể hoạt động trong thời gian dài ở nhiệt độ dưới 400 độ và nhiệt độ hoạt động ngắn hạn-có thể lên tới 700–750 độ . Khi hàm lượng oxy và nitơ trong hợp kim thấp, hợp kim GR5ELI có thể duy trì độ dẻo tốt ngay cả ở -196 độ, khiến hợp kim này phù hợp để sản xuất các bình áp suất-nhiệt độ thấp,{10}}áp suất cao.
Hợp kim titan được sử dụng trong một số nhà máy lớn, nơi nitơ lỏng được sử dụng để gia công và làm mát nhằm nâng cao hiệu quả xử lý. Ngoài ra, nếu làm mát không đủ, các mảnh vụn hợp kim titan nhỏ được tạo ra trong quá trình gia công có thể bốc cháy ở nhiệt độ khoảng 200 độ. Điều này dẫn đến chi phí xử lý rất cao và hợp kim titan được công nhận rộng rãi trong ngành gia công là một trong những vật liệu khó gia công nhất. Chi phí xử lý của chúng có thể dao động từ vài đến hàng chục lần giá trị của vật liệu.
E-thư điện tử:garychen3215@hotmail.com
Địa chỉ: Số 35, Đường Baoti, thành phố Baoji, tỉnh Thiểm Tây, Trung Quốc
Liên hệ: Mr. Gary Chen
Điện thoại: +86-917-8883215
Thiết bị di động/WhatsApp: +86 13092900605
