Napredek razvoja titanovih zlitin

Odlične lastnosti titana, titanovih zlitin so spodbudile človeštvo, da jih nujno potrebuje. Vendar pa visoki proizvodni stroški omejujejo njegovo uporabo.

Kljub dejstvu, da imajo deli iz titanove zlitine tako prevladujoče lastnosti, je do vseobsegajoče uporabe titana in zlitin še precej daleč. Med razlogi so previsoki stroški, neposrečena preoblikovalnost in neposrečena izvedba varjenja. Ne glede na to, ali gre za osnovno rafiniranje kovine ali posledično ravnanje, so stroški titanovih amalgamov veliko višji od stroškov različnih kovin.

Z izboljšanjem titanove zlitine, ki je blizu inovacijam neto oblike, in trenutnemu napredku pri varjenju, na primer varjenju z elektronsko gredjo, varjenju s plazmo in laserskemu varjenju v zadnjem času, težave z okvirjem in varjenjem titanovih amalgamov trenutno niso ključne spremenljivke, ki omejujejo uporabo Titanova zlitina. V zadnjem času države povečujejo izredne stroške okvar in vrhunsko izvedbo titanovih amalgamov ter si prizadevajo, da bi titanove zlitine uvedle v sodobno področje navadnih državljanov z ogromnim tržnim potencialom. Nov napredek pri raziskovanju materialov iz titanovih zlitin doma in v tujini se odraža predvsem v spremljajočih pogledih.

Visokotemperaturna titanova zlitina

V zadnjih letih so tuje države sprejele tehnologijo hitrega strjevanja/metalurgije v prahu, kompozitne materiale, ojačane z vlakni ali delci, za razvoj titanovih zlitin kot razvojne smeri visokotemperaturnih titanovih zlitin, tako da je mogoče temperaturo uporabe titanovih zlitin povečati nad 650 °C. stopnja . Ameriško podjetje McDonnell Douglas je uspešno razvilo titanovo zlitino visoke čistosti in visoke gostote z uporabo tehnologije hitrega strjevanja/metalurgije prahu. Njegova trdnost pri 760 stopinjah je enakovredna trdnosti titanovih zlitin, ki se trenutno uporabljajo pri sobni temperaturi.

Titanova zlitina na osnovi titanove aluminijeve spojine

V primerjavi s splošnimi titanovimi zlitinami so največje prednosti titan-aluminijevih spojin na osnovi natrijevih intermetalnih spojin Ti3Al ( 2 ) in TiAl ( ) dobre visokotemperaturne lastnosti (najvišje delovne temperature so 816 oziroma 982 stopinj), močna odpornost proti oksidaciji, in dobre lastnosti lezenja in majhna teža (gostota je le 1/2 superzlitin na osnovi niklja), zaradi teh prednosti je najbolj konkurenčen material za prihodnje letalske motorje in strukturne dele letal.

Visoka trdnost in visoka žilavost beta titanove zlitine

Titanovo zlitino je sredi-1950prvo razvilo podjetje American Crucible Company kot zlitino B120VCA (Ti-13v-11Cr-3Al). Titanova zlitina vrste ima dobre lastnosti za vročo in hladno obdelavo, jo je enostavno kovati, jo je mogoče valjati in variti ter lahko pridobi visoke mehanske lastnosti, dobro odpornost na okolje in dobro kombinacijo trdnosti in lomne žilavosti z obdelavo s staranjem v raztopini. Najbolj reprezentativne nove titanove zlitine visoke trdnosti in visoke žilavosti so naslednje:

Ti1023 (Ti-10v-2Fe-#al), ta zlitina ima enakovredne lastnosti kot konstrukcijsko jeklo visoke trdnosti 30CrMnSiA, ki se običajno uporablja v konstrukcijskih delih letal, in ima odlične lastnosti kovanja;

Ti153 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn), zmogljivost hladne obdelave te zlitine je boljša kot pri industrijskem čistem titanu in natezna trdnost pri sobni temperaturi moč po staranju lahko doseže več kot 1000MPa;

21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si) je ta zlitina nova vrsta titanove zlitine, odporne proti oksidaciji, z izjemno visoko trdnostjo s strani oddelka Timet družbe American Titanium Metal Company. Ima dobro odpornost proti oksidaciji ter lastnosti vroče in hladne obdelave. Odlično, izdeluje se v folijo debeline 0.064mm;

Ognjevarna titanova zlitina

Običajne titanove zlitine so nagnjene k gorenju pod določenimi pogoji, kar močno omejuje njihovo uporabo. Kot odgovor na to situacijo so različne države izvedle raziskave o negorljivih titanovih zlitinah in dosegle določene preboje. Zlitina c, razvita v Združenih državah, je ognjevarna titanova zlitina, ki je neobčutljiva na trajno zgorevanje in je bila uporabljena v motorju F119. BTT-1 in BTT-3 sta ognjevarni titanovi zlitini, razviti v Rusiji. Oba sta zlitini Ti-Cu-Al. Imajo zelo dobro temperaturno deformacijo in jih je mogoče izdelati v kompleksne dele.

Medicinska titanova zlitina

Titan je neškodljiv, lahek, visoke trdnosti in ima neverjetno biokompatibilnost. Je optimalen klinični kovinski material in se lahko uporablja kot vložki, vdelani v človeško telo. Trenutno se amalgam Ti-6Al-4v ELI še vedno široko uporablja na kliničnem področju. Ne glede na to bo zadnja možnost pospešila drobne količine delcev vanadija in aluminija, kar zmanjša njegovo vsestranskost celic in lahko poškoduje človeško telo. To vprašanje je bilo že prej deležno široke obravnave v kliničnem lokalnem območju. Takoj sredi-1980ih so ZDA začele spodbujati biokompatibilne titanove zlitine z aluminijem in brez vanadija za zdravje mišic. Tudi Japonska, Združeno kraljestvo itd. so opravile veliko raziskovalnega dela na tem področju in naredile nekaj novega napredka. so prav tako opravili ogromno raziskovalnega dela tukaj in dosegli nekaj novega napredka. Ocenjuje se, da bo v bližnji prihodnosti lutitanova zlitina, ki ima visoko trdnost, nizek modul elastičnosti, odlično sposobnost oblikovanja in odpornost proti koroziji, verjetno nadomestila zlitino Ti-6Al-4V ELI, ki je trenutno široko uporabljena na medicinskem področju.