Sažetak ključnih koncepata o ulozi legirajućih elemenata i sistema klasifikacije u titanijumskim legurama - Blog

Svojstvalegura titanijuma prvenstveno određuju legirajući elementi koji su im dodati. Ovi elementi se mogu klasifikovati u tri kategorije na osnovu njihovog uticaja na tačke faznog prelaza (A3 ili A1) i faznog sastava titana:

1. Mehanizam djelovanja -stabilizujućih elemenata: Povećajte temperaturu / fazne transformacije i povećajte udio faze. Tipični primjeri: aluminijum (Al), kalaj (Sn) i cirkonijum (Zr). Efekti: Aluminij je efikasan čvrsti-element za ojačavanje koji povećava čvrstoću, modul elastičnosti i specifičnu električnu otpornost na sobnoj temperaturi i na visokim temperaturama, ali smanjuje duktilnost i žilavost. Prekoračenje granice rastvorljivosti može dovesti do taloženja krte 2(Ti3Al) faze.

2. Mehanizam djelovanja neutralnih elemenata: Oni imaju mali utjecaj na temperaturu / fazne transformacije i mali utjecaj na broj faza. Tipični primjeri: kalaj (Sn), cirkonijum (Zr). Efekti: Oni prvenstveno pružaju čvrsto rješenje i poboljšavaju otpornost legure na toplinu i zavarljivost.

3. Mehanizam -stabilizujućih elemenata: Snižavaju temperaturu / faznog prijelaza i povećavaju količinu faze. Tipični primeri: molibden (Mo), vanadijum (V), hrom (Cr), gvožđe (Fe), niobijum (Nb), tantal (Ta) itd. Efekti: Poboljšavaju određena specifična svojstva legure (kao što je otvrdnjavanje) stabilizacijom faze.

Detaljno objašnjenje uloga ključnih elemenata

1. Aluminij (Al) - Najvažniji -stabilizujući element. Ključna uloga: Jačanje rastvora, značajno poboljšanje čvrstoće na sobnoj temperaturi i visokim temperaturama, kao i temperatura rekristalizacije i tačke faznog prelaza. Negativan efekat: Smanjuje duktilnost. Duktilnost se značajno pogoršava kada sadržaj aluminijuma prelazi 5%; dodatak je općenito ograničen na<7.5% to prevent embrittlement caused by α2 phase precipitation.

2. Tin (Sn) - Neutralan/slab -stabilizujući element. Ključna uloga: Jačanje rastvora, prvenstveno poboljšanje otpornosti na toplotu. Negativni efekti: Prekomjeran sadržaj povećava gustinu legure, a iznad određene koncentracije formira uređenu Ti₃Sn fazu, što dovodi do smanjene duktilnosti i termičke stabilnosti.

3. Cirkonijum (Zr) - Neutralni element. Primarna funkcija: Neograničena rastvorljivost, jačanje rastvora. Prednosti: Sveobuhvatno poboljšava čvrstoću, otpornost na toplinu i otpornost na koroziju; rafinira veličinu zrna; i poboljšava zavarljivost. Karakteristike: Ima minimalan negativan uticaj na sobnu -temperaturu i nisku{6} duktilnost; to je element koji se obično koristi u legurama titanijuma visoke -čvrstoće,-otporne na koroziju, visoke-temperature i niske{10}}legura. Nedostaci uključuju ograničenu dostupnost, visoku cijenu i povećanu apsorpciju vodonika.

Sistem klasifikacije legura titanijuma: legure titanijuma se mogu klasifikovati na različite načine, pri čemu su osnovni kriterijumi fazni sastav i primena:

1. Po mikrostrukturi nakon žarenja (najosnovnija klasifikacija)

-tip legure titana: Sastav: prvenstveno sadrže Al, Sn, Zr, itd., sa tipičnim sadržajem Al<6%.

Mikrostruktura: jednofazna-nakon žarenja.

Karakteristike: Dobra otpornost na toplinu, stabilna mikrostruktura, nema hladnokrhkosti, odlična zavarljivost i dobre performanse na niskim{0}}temperaturama; međutim, oni imaju nisku čvrstoću, ne mogu se termički-obraditi radi ojačanja i pokazuju visoku otpornost na deformacije.

Blizu - legura titanijuma:

Sastav: Male količine -stabilizujućih elemenata se dodaju legurama.

Mikrostruktura: Prvenstveno faza sa malom količinom faze.

Svojstva: Kombinuje duktilnost legura (dobra duktilnost) sa većom čvrstoćom (+10%–20%); dobra formabilnost, visoka termička stabilnost i sposobna za ojačavanje termičkom obradom.

Legura titanijuma tipa + -: Sastav: Sadrži Al, -stabilizujuće elemente i neutralne elemente.

Mikrostruktura: Sastoji se od i faza.

Karakteristike: Može se termički-obraditi radi ojačanja (efekat jačanja se povećava dodatkom -stabilizujućih elemenata), ima dobra svojstva za toplotnu obradu i nisku otpornost na deformacije;

međutim, njihova zavarljivost je lošija u odnosu na legure.

Gr5 Titanium bars manufacturer Gr6 Ti5Al2.5Sn Titanium bars