GR5 titāna sakausējuma lietojumprogrammas un īpašības

GR5 titāna sakausējums, pazīstams arī kā tc4 vai ti -6 al -4 v, ir visplašāk izmantotais titāna sakausējums. Kad mēs atsaucamies uz “titāna sakausējumu” vispārīgi, tas parasti nozīmē GR5. Tas piedāvā lielisku spēku un pagarinājumu.

Titāns un tā sakausējumi ir slaveni ar to, ka ir viegls, augstas izturības, karstumizturīgs un izturīgs pret koroziju. Šie izcilie īpašumi ir nopelnījuši titānam “Nākotnes metāla” titulu, padarot to par daudzsološu jaunu konstrukcijas materiālu. Papildus kritiskajiem pielietojumiem aviācijas un kosmosa rūpniecībā titāns ir plaši izmantots arī tādās nozarēs kā ķīmiskā pārstrāde, nafta, gaismas rūpniecība, metalurģija un enerģijas ražošana. Turklāt titāns izturas pret koroziju cilvēka ķermenī un ir bioloģiski saderīgs, padarot to piemērotu lietošanai medicīnas un farmācijas nozarē. Sakarā ar lieliskajām gāzes absorbcijas īpašībām, titāns tiek plaši izmantots arī elektroniskās vakuuma tehnoloģijās un augstas vakuuma sistēmās.

Desmit galvenās GR5 titāna sakausējuma īpašības

1. Zems blīvums un augsts specifiskais stiprums
Titāna blīvums ir 4,51 g\/cm³, kas ir augstāks par alumīniju, bet zemāks par tēraudu, varu vai niķeli. Tomēr tā specifiskā izturība (stipruma un svara attiecība) ir viena no augstākajām no visiem metāliem.

2. Lieliska izturība pret koroziju
Titāns ir ļoti reaģējošs metāls ar zemu līdzsvara potenciālu un spēcīgu termodinamisku tendenci korozēt. Tomēr tas veido blīvu, pieliptu un inertu oksīda plēvi uz tās virsmas gaisa vai skābekļa saturošā vidē, kas aizsargā pamatā esošo metālu no korozijas. Šis pasīvais oksīda slānis ātri pašnodarbojas, kad tas ir bojāts, padarot titānu ļoti pasivētu un koroziju izturīgu pret oksidēšanu, neitrālu un viegli samazinošu barotni. Šis aizsargājošais īpašums joprojām ir efektīvs temperatūrā, kas zemāka par 315 grādiem.

Lai uzlabotu izturību pret koroziju, ir izstrādātas dažādas virsmas apstrādes, ieskaitot oksidāciju, galvanizāciju, izsmidzināšanu plazmā, jonu nitring, jonu implantāciju un lāzera apstrādi. Šīs metodes stiprina oksīda plēvi un uzlabo korozijas veiktspēju. Ir izstrādāti izaicinošai videi, piemēram, sērskābei, sālsskābei, metilamīna šķīdumiem, augstas temperatūras mitrajam hloram un karstajiem hlorīdiem, pret koroziju izturīgiem titāna sakausējumiem, piemēram, Ti-Mo, Ti-Pd un Ti-Mo-Ni. Titāna lējumi var izmantot ti -32 Mo vispārējai korozijai, savukārt ti -0. Šie sakausējumi ir pierādījuši izcilus rezultātus praksē.

3. Laba karstuma pretestība
Uzlaboti titāna sakausējumi var saglabāt ilgtermiņa veiktspēju temperatūrā līdz 600 grādiem vai augstāk.

4. Lieliska zemas temperatūras veiktspēja
Zemas temperatūras titāna sakausējumi, piemēram, TA7 (ti -5 al -2. 5Sn), tc4 (ti -6 al -4 v), un ti -2. un izturība. Kriogēnā temperatūrā (–196 grādi līdz –253 grādiem) tie paliek brīvi no aukstās trausluma, padarot tos ideālus kriogēniem traukiem un uzglabāšanas tvertnēm.

5. Augsta slāpēšanas spēja
Salīdzinot ar tēraudu un varu, titānam ir visilgākais vibrācijas sabrukšanas laiks, ja tas tiek pakļauts mehāniskai vai elektriskai vibrācijai. Šis īpašums ir noderīgs tādos komponentos kā dakšas, ultraskaņas medicīniskās ierīces un diafragmas augstākās klases akustiskajām sistēmām.

6. Magnētisks un netoksisks
Titāns ir nemagnētisks metāls un paliek nemagnēts pat spēcīgos magnētiskos laukos. Tas ir arī netoksisks un ļoti bioloģiski saderīgs ar cilvēka audiem un asinīm, padarot to plaši izmantotu medicīniskos lietojumos.

7. Augstas ražas attiecība
Titānam ir stiepes izturība, kas atrodas tuvu tā ražas stiprumam, kas norāda uz augstu ražas attiecību (stiepes\/ražas stiprums). Tas atspoguļo sliktu plastisko deformāciju veidošanās laikā. Turklāt augsta ražas stiprības un elastības moduļa attiecība pēc veidošanās rada ievērojamu atsperi.

8. Lieliska siltuma apmaiņas veiktspēja
Lai arī titānam ir zemāka siltumvadītspēja nekā oglekļa tēraudam un varam, tā augstākā izturība pret koroziju ļauj iegūt daudz plānāku sienas biezumu. Tās siltuma pārnešana ar tvaiku notiek, izmantojot pilienu kondensāciju, kas samazina termisko pretestību. Turklāt tā izturība pret piesārņošanu nodrošina efektīvu un konsekventu siltuma apmaiņas veiktspēju.

9. Zems elastības modulis
Istabas temperatūrā titāna elastības modulis ir aptuveni 106,4 GPA, kas ir aptuveni 57% no tērauda. Tas veicina tā elastību un enerģijas absorbcijas īpašības.

10. Spēcīgs Getter īpašums
Titāns ir ļoti reaģējošs paaugstinātā temperatūrā un viegli apvienojas ar daudziem elementiem un savienojumiem. Tā gāzu absorbcijas izturēšanās galvenokārt ietver reakcijas ar oglekli, ūdeņradi, slāpekli un skābekli, īpaši augstas temperatūras apstākļos.