Titanmaterial fördelar och brister

Titanmaterial fördelar och brister

Titanlegeringsmaterial har utmärkta egenskaper och används i stor utsträckning inom flyg och andra viktiga områden och civila områden, främjandet och tillämpningen av titan och titanlegeringsmaterial är mycket viktigt. Inom samma applikationsområde används för närvarande även rostfritt stål, kopparlegeringsmaterial och nickelbaserade legeringsmaterial. Emellertid är titanlegeringsmaterial utmärkta material när det gäller specifik styrka, korrosionsbeständighet och hög temperaturbeständighet. Samtidigt har titanlegeringsmaterial absoluta applikationsfördelar jämfört med andra material när det gäller råvarupris, råmaterialproduktion, bearbetningskostnad och titanbearbetningsvolym.

1. Utmärkta egenskaper hos titanlegeringar

1.1 hög specifik hållfasthet

Jämförelse av densitet och specifik hållfasthet mellan titan och andra metallmaterial

Jämförelse av draghållfasthet och sträckgräns mellan titan och andra metaller

1.2 Utmärkt korrosionsbeständighet

Sjövatten höghastighetserosionskorrosionstest

1.3 icke-magnetisk

Den icke-magnetiska egenskapen hos titanlegeringsmaterial kan förbättra utrustningens antimagnetiska interferensprestanda, öka döljandet och säkerställa att det kan appliceras på ubåtsskal och fartygsskal.

1.4 Utmärkt biokompatibilitet och låg elasticitetsmodul

Jämförelse av elasticitetsmodul för titan och andra metallmaterial

Jämfört med rostfritt stål och andra material har titanlegering låg elasticitetsmodul, utmärkt biokompatibilitet och bearbetningsformbarhet. På senare år har det utvecklats till ett idealiskt funktionellt strukturmaterial för kirurgiska implantat. Med vetenskapens och teknikens framsteg och fördjupningen av klinisk tillämpning utvecklas medicinsk utrustning mot långlivad, multifunktionell, lätt och låg kostnad, så titanlegering är det mest idealiska materialet.

1,5 hög slag- och utmattningsbeständighet

Hög slag- och utmattningsbeständighet kan förbättra utrustningens förmåga att motstå statiska och dynamiska belastningar och förmågan att motstå den periodiska påverkan av havsvatten.

2. Nackdelar och brister med titan- och titanlegeringsapplikationer

2.1 dålig slitstyrka och låg ythårdhet hos titanlegering

För delarna med relativ rörelse har den dåliga slitstyrkan och låga ythårdheten hos titanlegeringen blivit flaskhalsen som begränsar tillämpningen. Ythårdhet och slitstyrka kan förbättras genom ythärdning. Såsom termisk sprutning, plasmanitrering, ångavsättning, saltbadsnitrering och andra metoder. Till exempel, med en ångavsättningsmetod når beläggningstjockleken 2~3um, hårdheten är större än 2000hv och ytjämnheten Ra Mindre än eller lika med 0,8, vilket förbättrar hårdheten och slitstyrkan.

2.2 titanlegering har god biokompatibilitet och mikroorganismer är lätta att fästa

Titanlegeringsmaterial har god biokompatibilitet, giftfria och ofarliga, vilket leder till enkel vidhäftning av mikroorganismer vid hög omgivningstemperatur. Antividhäftningsbeläggningar (korrosionsskyddande färg, antifoulingfärg, etc.) kan användas. Till exempel kan vidhäftningsstyrkan för bottenskiktet ökas från 5~6mpa till mer än 10MPa efter att vissa antividhäftningsbeläggningar har använts.

2.3 Potentiell skillnad mellan titanlegering och andra metaller

När titanlegering kopplas ihop med andra konstruktionsmaterial, är den naturliga korrosionspotentialen för titanlegering i havsvatten högre än för alla vanliga konstruktionsmaterial, så andra konstruktionsmaterial är benägna att korrosion, vilket är ett problem som måste beaktas vid val av titanlegeringskomponenter i offshorekonstruktioner. Isoleringsbehandling kan användas, såsom beläggningsisoleringsfärg, anodoxidation, mikrobågeoxidation eller ångavsättningsbeläggning. Till exempel kan mikrobågsoxidationsmetoden generera 10-20mm tjock oxidfilm och förbättra ytresistiviteten.