Johdanto titaani- ja titaaniseoksiin
Titanium- ja titaaniseokset ovat nopeasti vakiinnuttaneet välttämättömät materiaalit ilmailu-, energia- ja kemianteollisuudessa niiden kaupallisen esittelyn jälkeen 1950 -luvun alkupuolella. Nämä materiaalit tarjoavat poikkeuksellisen yhdistelmän suurta lujuus-paino-suhdetta, parempia mekaanisia ominaisuuksia ja erinomaista korroosionkestävyyttä, mikä tekee niistä ihanteellisia kriittisiin sovelluksiin. Tässä artikkelissa tutkitaan titaaniseosten monipuolisia sovelluksia, niiden valmistusprosesseja, mukaan lukien takorvaukset, valut ja jauhemetallurgia, ja tutkitaan niiden ainutlaatuisia metallurgisia ominaisuuksia. Lisäksi se kattaa erilaisten titaaniluokkien koostumuksen, niiden erityiset sovellukset, hitsausnäkökohdat ja lämpökäsittelymenetelmät, jotka optimoivat suorituskykyominaisuudet vaativille ympäristöille.
Niiden kaupallisen esittelyn jälkeen 1950 -luvun alkupuolella titaani- ja titaaniseoksista on nopeasti tullut selkärangan materiaaleja ilmailu-, energia- ja kemianteollisuudelle. Niiden huomattava yhdistelmä suurta lujuus-paino-suhdetta, erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia ja ylivoimainen korroosionkestävyys tekee titaanista optimaalisen materiaalin valinnan lukuisiin kriittisiin sovelluksiin.
Nykyään titaaniseoksia käytetään vaativiin skenaarioihin, kuten staattisiin ja pyöriviin kaasuturbiinimoottorikomponentteihin. Jotkut kriittisimmistä ja erittäin stressaantuneista siviili- ja sotilaskehysosista luottavat näihin monipuolisiin seoksiin. Sovellusalue on laajentunut huomattavasti viime vuosina sisällyttämään ydinvoimalaitokset, elintarvikkeiden jalostuslaitokset, öljynjalostamon lämmönvaihtimet, merikomponentit ja lääketieteelliset proteesit.
Poikkeuksellisista ominaisuuksistaan huolimatta titaaniseoskomponenttien suhteellisen korkeat kustannukset voivat rajoittaa niiden käyttöä sovelluksiin, joissa halvemmat vaihtoehdot, kuten alumiini ja ruostumattomat teräkset, ovat riittämättömiä. Tämä kohonnut kustannus johtuu tyypillisesti luontaisista raaka -ainekuloista, valmistusprosesseista ja huomattavasta metallinpoistosta, jota tarvitaan haluttujen lopullisten muotojen saavuttamiseksi.
Titaaniverkon muototeknologiat
Kustannushaasteiden ratkaisemiseksi ja valmistuksen tehokkuuden parantamiseksi on kehitetty useita titaaniverkkojen muototeknologioita. Näitä ovat jauhemetallurgia (P\/M), superplastinen muodostuminen (SPF), tarkkuustason ja tarkkuusvalu. Näistä tarkkuusvalu on noussut täydellisimmaksi ja laajimmin käytetyksi titaaniverkon muototeknologiaksi. Yhdysvaltojen vuosien 1979 - 1989 vuotuisten titaanien valujen lähetysten lisääntyminen oli huomattavaa 260%, mikä osoitti teollisuuden kasvavan tämän lähestymistavan omaksuneen.
As aircraft engine manufacturers seek materials capable of withstanding higher operating temperatures, alloys such as Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo and Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo are being specified with lisääntyvä taajuus. Lisäksi kehitetään Castings-palveluun tarkoitettuja korkean lämpötilan titaaniseoksia, jotka on suunniteltu palvelemaan 595 astetta, mukaan lukien ti -1100 ja iri -834. Näillä seoksilla on sama kohonnut lämpötilan paremmuus kuin niiden taistellut vastineet verrattuna yleisemmin käytettyihin ti -6 al -4 v.
