De eigenschappen vantitanium legeringen worden voornamelijk bepaald door de legeringselementen die eraan worden toegevoegd. Op basis van hun effecten op de faseovergangspunten (A3 of A1) en fasesamenstelling van titanium kunnen deze elementen in drie categorieën worden ingedeeld:
1. Werkingsmechanisme van -stabiliserende elementen: Verhoog de fasetransformatietemperatuur en vergroot het aandeel van de fase. Typische voorbeelden: aluminium (Al), tin (Sn) en zirkonium (Zr). Effecten: Aluminium is een effectief solide-oplossingsversterkend element dat de sterkte, de elasticiteitsmodulus en de specifieke elektrische weerstand verhoogt bij zowel kamertemperatuur als hoge temperaturen, maar het vermindert de taaiheid en taaiheid. Het overschrijden van de oplosbaarheidsgrens kan leiden tot het neerslaan van de brosse 2(Ti3Al)-fase.
2. Werkingsmechanisme van neutrale elementen: Ze hebben weinig effect op de fasetransformatietemperatuur en weinig effect op het aantal fasen. Typische voorbeelden: tin (Sn), zirkonium (Zr). Effecten: Ze zorgen in de eerste plaats voor versterking van de solide oplossing en verbeteren de hittebestendigheid en lasbaarheid van de legering.
3. Mechanisme van -stabiliserende elementen: ze verlagen de faseovergangstemperatuur en vergroten de hoeveelheid fase. Typische voorbeelden: molybdeen (Mo), vanadium (V), chroom (Cr), ijzer (Fe), niobium (Nb), tantaal (Ta), etc. Effecten: Ze verbeteren bepaalde specifieke eigenschappen van de legering (zoals hardbaarheid) door de fase te stabiliseren.
Gedetailleerde uitleg van de rollen van sleutelelementen
1. Aluminium (Al) - Het belangrijkste -stabiliserende element. Sleutelrol: Oplossingsversterking, waardoor de sterkte bij kamertemperatuur en hoge temperaturen aanzienlijk wordt verbeterd, evenals de herkristallisatietemperatuur en faseovergangspunten. Negatief effect: Vermindert de taaiheid. De ductiliteit verslechtert aanzienlijk wanneer het aluminiumgehalte hoger is dan 5%; de toevoeging is over het algemeen beperkt tot<7.5% to prevent embrittlement caused by α2 phase precipitation.
2. Tin (Sn) - Neutraal/zwak -stabiliserend element. Sleutelrol: Oplossingsversterking, voornamelijk het verbeteren van de hittebestendigheid. Negatieve effecten: Een overmatig gehalte verhoogt de dichtheid van de legering en boven een bepaalde concentratie vormt het de geordende Ti₃Sn-fase, wat leidt tot verminderde ductiliteit en thermische stabiliteit.
3. Zirkonium (Zr) - Neutraal element. Primaire functie: onbeperkte oplosbaarheid, versterking van opgeloste stoffen. Voordelen: Verbetert de sterkte, hittebestendigheid en corrosieweerstand volledig; verfijnt de korrelgrootte; en verbetert de lasbaarheid. Kenmerken: Heeft een minimaal nadelig effect op de kamertemperatuur-en de ductiliteit bij lage- temperaturen; het is een veelgebruikt element in titaniumlegeringen met hoge-sterkte, corrosie-resistente, hoge- en lage- temperaturen. Nadelen zijn onder meer beperkte beschikbaarheid, hoge kosten en verhoogde waterstofabsorptie.
Classificatiesysteem voor titaniumlegeringen: Titaniumlegeringen kunnen op verschillende manieren worden geclassificeerd, waarbij de kerncriteria fasesamenstelling en toepassing zijn:
1. Door microstructuur na gloeien (de meest fundamentele classificatie)
-type titaniumlegeringen: Samenstelling: bevatten voornamelijk Al, Sn, Zr, enz., met doorgaans een Al-gehalte<6%.
Microstructuur: enkele-fase na uitgloeien.
Kenmerken: goede hittebestendigheid, stabiele microstructuur, geen koude brosheid, uitstekende lasbaarheid en goede prestaties bij lage- temperaturen; Ze hebben echter een lage sterkte, kunnen niet met hitte-worden behandeld ter versteviging en vertonen een hoge weerstand tegen vervorming.
In de buurt van- titaniumlegeringen:
Samenstelling: Kleine hoeveelheden -stabiliserende elementen worden aan legeringen toegevoegd.
Microstructuur: voornamelijk fase met een kleine hoeveelheid fase.
Eigenschappen: Combineert de ductiliteit van legeringen (goede ductiliteit) met een hogere sterkte (+10%–20%); goede vervormbaarheid, hoge thermische stabiliteit en in staat tot versterking door warmtebehandeling.
+ -type titaniumlegeringen: Samenstelling: Bevat Al, -stabiliserende elementen en neutrale elementen.
Microstructuur: Samengesteld uit en fasen.
Kenmerken: Kan met hitte-worden behandeld ter versteviging (het versterkende effect neemt toe met de toevoeging van -stabiliserende elementen), heeft goede eigenschappen bij warm werken en lage vervormingsweerstand;
hun lasbaarheid is echter inferieur aan die van legeringen.
E-mail:garychen3215@hotmail.com
Adres: No.35, Baoti Rd, Baoji-stad, provincie Shaanxi, China
Contactpersoon: de heer Gary Chen
Telefoon: +86-917-8883215
Mobiel/WhatsApp: +86 13092900605
