ASTM -luokat titaaniseosista
Amerikkalaisessa testaus- ja materiaalien yhdistyksessä (ASTM) on useita titaaniseoksia. Esimerkiksi ASTM -luokka 1 on matala -lujuus, korkea - ulottuvuus titaaniseos, jota käytetään pääasiassa sovelluksissa, joissa muokattavuus on ratkaisevan tärkeää. ASTM -luokka 5, joka tunnetaan myös nimellä ti - 6 al - 4 v, on yksi yleisimmin käytetyistä titaaniseoksista, jotka tarjoavat hyvän yhdistelmän voimaa, sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä.
Titaaniseosten mekaaniset ominaisuudet
Korkea lujuus - painosuhde: Titaaniseoksilla on paljon suurempi lujuus - painosuhde kuin monilla tavallisilla metalleilla, kuten teräs ja alumiini. Esimerkiksi Ti - 6 al - 4 V: n vetolujuus on noin 900 - 1100 MPA, kun taas sen tiheys on vain noin 4,5 g\/cm³, paljon alhaisempi kuin teräs.
Hyvä sitkeys: Ne kestävät korkean energian vaikutukset ja niillä on hyvä murtolujuus, mikä tekee niistä sopivia sovelluksiin ankarissa ympäristöissä.
Korkea lämpötilankestävyys: Jotkut titaaniseokset voivat ylläpitää hyviä mekaanisia ominaisuuksia kohonneissa lämpötiloissa. Esimerkiksi tiettyjä seoksia käytetään lentokoneiden moottoreissa, joissa ne voivat toimia lämpötiloissa 500 - 600 asteeseen saakka.
Titaaniseosten kemiallinen koostumus
Peruselementti on titaani (TI). Yleisiä seostuselementtejä ovat alumiini (AL), vanadimi (V), rauta (Fe), molybdeeni (MO) ja zirkonium (ZR). Ti - 6 al - 4 v, alumiini parantaa lujuutta ja korroosionkestävyyttä, ja vanadiinia parantaa sitkeyttä ja tarjoaa toivotun mikrorakenteen.
Titaaniseosten sovellukset
Ilmailu-: Niitä käytetään laajasti lentokoneiden rakenteissa, moottoreissa ja laskutelineissä niiden suuren lujuuden - painosuhteen ja hyvän korroosionkestävyyden vuoksi. Esimerkiksi Boeing 787 käyttää huomattavaa määrää titaaniseoksia lentokoneellaan.
Lääketieteen ala: Titaaniseokset ovat bioyhteensopivia, joten niitä käytetään implantteihin, kuten lonkan ja polven korvaamiseen, hammasimplantteihin ja kirurgisiin instrumenteihin.
Meriteollisuus: Heidän erinomainen korroosionkestävyys merivedessä tekee niistä sopivia laivanrakennukseen, etenkin meriympäristölle alttiissa komponenteissa, kuten potkurit ja meriveden putkistot.
Kemianteollisuus: Käytetään reaktoreissa, lämmönvaihtimissa ja putkistojärjestelmissä syövyttävien kemikaalien käsittelemiseksi.
Titaaniseosten edut
Korroosionkestävyys: Titaniumseoksilla on erinomainen resistenssi korroosiolle monissa ympäristöissä, mukaan lukien merivedet, hapot ja alkalit. Tämä johtuu ohuen, stabiilin oksidikerroksen muodostumisesta pinnalle.
Biologinen yhteensopivuus: Kuten mainittiin, ihmiskeho sietää ne hyvin, mikä tekee niistä ihanteellisia lääketieteellisiin sovelluksiin.
Korkean lämpötilan suorituskyky: Ne voivat säilyttää mekaaniset ominaisuutensa korkeissa lämpötiloissa paremmin kuin monet muut seokset, mikä mahdollistaa niiden käytön korkeissa lämpötilasovelluksissa.
Alhainen lämpölaajennus: Titaniumseoksilla on suhteellisen alhainen lämpölaajennuskerroin, mikä tarkoittaa, että ne läpikäyvät vähemmän mittamuutoksia lämpötilan vaihteluilla, jotka ovat tärkeitä tarkkuussovelluksissa.
