Inleiding tot titanium en titaniumlegeringen
Titanium- en titaniumlegeringen hebben zich snel gevestigd als essentiële materialen in ruimtevaart-, energie- en chemische industrie sinds hun commerciële introductie in de vroege jaren 1950. Deze materialen bieden een uitzonderlijke combinatie van hoge sterkte-gewichtsverhouding, superieure mechanische eigenschappen en uitstekende corrosieweerstand, waardoor ze ideaal zijn voor kritieke toepassingen. Dit artikel onderzoekt de uiteenlopende toepassingen van titaniumlegeringen, hun productieprocessen, waaronder smeedproducten, gietstukken en poedermetallurgie, en onderzoekt hun unieke metallurgische eigenschappen. Bovendien omvat het de samenstelling van verschillende titaniumcijfers, hun specifieke toepassingen, lasoverwegingen en warmtebehandelingsmethoden die de prestatiekenmerken voor veeleisende omgevingen optimaliseren.
Sinds hun commerciële introductie in de vroege jaren 1950 zijn titanium- en titaniumlegeringen snel ruggengraatmaterialen geworden voor de ruimtevaart-, energie- en chemische industrie. Hun opmerkelijke combinatie van hoge sterkte-gewichtsverhouding, uitstekende mechanische eigenschappen en superieure corrosieweerstand maakt titanium de optimale materiaalkeuze voor tal van kritieke toepassingen.
Tegenwoordig worden titaniumlegeringen gebruikt in veeleisende scenario's zoals statische en roterende componenten van gasturbinemotor. Enkele van de meest kritische en sterk gestresste civiele en militaire casco-onderdelen zijn afhankelijk van deze veelzijdige legeringen. De toepassingsomvang is de afgelopen jaren aanzienlijk uitgebreid met kerncentrales, voedselverwerkingsfaciliteiten, warmtewisselaars van olieraffinaderijen, mariene componenten en medische prothesen.
Ondanks hun uitzonderlijke eigenschappen, kunnen de relatief hoge kosten van componenten van titaniumlegering hun gebruik beperken tot toepassingen waar goedkopere alternatieven zoals aluminium en roestvrij staals onvoldoende zijn. Deze verhoogde kosten komen meestal voort uit de intrinsieke grondstofkosten, fabricageprocessen en de substantiële metaalverwijdering die nodig is om de gewenste uiteindelijke vormen te bereiken.
Titanium netto vormtechnologieën
Om kostenuitdagingen aan te pakken en de productie -efficiëntie te verbeteren, zijn verschillende titaniumnetvormtechnologieën ontwikkeld. Deze omvatten poedermetallurgie (P\/M), superplastische vorming (SPF), precisie -smeden en precisie -gieten. Onder deze is precisiecasting naar voren gekomen als de meest volledig ontwikkelde en veel gebruikte titaniumnetvormtechnologie. De Verenigde Staten waren getuige van een opmerkelijke toename van 260% in de jaarlijkse titaniumcastingzendingen tussen 1979 en 1989, wat de groeiende industrie -acceptatie van deze aanpak aantoonde.
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 toenemende frequentie. Verder worden geavanceerde titaniumlegeringen met hoge temperatuur ontworpen voor service tot 595 graden, inclusief ti -1100 en IMI -834, ontwikkeld als castings. Deze legeringen vertonen dezelfde mate van superioriteit van verhoogde temperatuur als hun geannuleerde tegenhangers in vergelijking met de meest gebruikte ti -6 al -4 v.
