Pengantar batang titanium murni dan bahan batang paduan titanium
Titanium dan paduan titanium memiliki pengelasan yang baik, pemrosesan tekanan panas dan dingin serta sifat pemrosesan mekanis, dan dapat diolah menjadi berbagai profil titanium, batang titanium, pelat titanium, dan pipa titanium untuk pasokan.
Titanium adalah bahan struktural yang ideal. Kepadatan titanium tidak tinggi, hanya 4,5g/m3, 43% lebih ringan dari baja. Namun, titanium dua kali lebih kuat dari besi dan hampir 5 kali lebih kuat dari aluminium murni. Ini memiliki sifat kepadatan rendah dan kekuatan tinggi. Kombinasi kekuatan tinggi dan kepadatan rendah menjadikan batang titanium menempati posisi yang sangat penting dalam teknologi. Pada saat yang sama, ketahanan korosi batang paduan titanium mendekati atau melebihi baja tahan karat, sehingga banyak digunakan dalam minyak bumi, bahan kimia, pestisida, pewarna, pembuatan kertas, industri ringan, penerbangan, pengembangan dirgantara, teknik kelautan, dan DLL.
Paduan titaniummemiliki kekuatan spesifik yang tinggi (perbandingan kekuatan terhadap kepadatan). Batang paduan titanium dan batang titanium murni memainkan peran yang tak tergantikan dalam penerbangan, industri militer, pembuatan kapal, industri kimia, metalurgi, permesinan, bidang medis dan lainnya. Misalnya, setelah perlakuan panas, paduan yang terdiri dari titanium dan aluminium, kromium, vanadium, molibdenum, mangan, dan elemen lainnya memiliki kekuatan maksimum 1176.8-1471MPa dan kekuatan spesifik 27-33. Kekuatan spesifik baja paduan dengan kekuatan yang sama hanya 15.5 -19. Paduan titanium tidak hanya memiliki kekuatan tinggi tetapi juga tahan korosi, sehingga banyak digunakan dalam pembuatan kapal, mesin kimia, peralatan medis dan bidang lainnya. Diantaranya, paduan titanium tahan korosi terutama digunakan dalam reaktor, menara, autoklaf, penukar panas, pompa, katup, sentrifugal, pipa, fitting, elektroliser, dll. Namun, tingginya harga paduan titanium membatasi penerapannya.
Aplikasi berbagai jenis paduan titanium
1. Titanium iodida, nama dagang TAD: Ini adalah titanium dengan kemurnian tinggi yang diperoleh dengan metode iodinasi, sehingga disebut titanium iodida, atau titanium murni secara kimia. Namun, masih mengandung unsur pengotor interstisial seperti oksigen, nitrogen, dan karbon, yang berdampak besar pada sifat mekanik titanium murni. Ketika kemurnian titanium meningkat, kekuatan dan kekerasan titanium menurun secara signifikan; oleh karena itu, ia dicirikan oleh: stabilitas kimia yang baik, tetapi kekuatannya rendah. Karena kekuatan titanium dengan kemurnian tinggi yang rendah, penerapannya sebagai bahan struktural tidak begitu penting, sehingga jarang digunakan dalam industri. Saat ini, batang titanium murni industri dan batang paduan titanium banyak digunakan di industri.
2. Titanium murni industri: Tidak seperti titanium murni kimia, titanium murni industri mengandung lebih banyak oksigen, nitrogen, karbon, dan berbagai elemen pengotor lainnya (seperti besi, silikon, dll.). Ini adalah kandungan paduan rendah di alam. Paduan titanium. Dibandingkan dengan titanium murni secara kimia, kekuatannya meningkat pesat karena mengandung lebih banyak unsur pengotor. Sifat mekanik dan kimianya mirip dengan baja tahan karat (tetapi masih kurang kuat dibandingkan paduan titanium). Ciri-ciri titanium murni industri adalah: kekuatan rendah, tetapi plastisitasnya baik, mudah diproses, dicap, dan dilas, serta memiliki kemampuan mesin yang baik; ia memiliki kinerja yang baik di atmosfer, air laut, klorin basah, media pengoksidasi, netral, dan pereduksi lemah. pertunjukan. Ketahanan korosi dan ketahanan oksidasi lebih baik daripada kebanyakan baja tahan karat austenitik; tapi ketahanan panasnya buruk, dan suhu penggunaan tidak boleh terlalu tinggi. Titanium murni industri dibagi menjadi tiga tingkatan: GR1, GR2, dan GR3 berdasarkan kandungan pengotornya. Unsur pengotor interstisial dari ketiga jenis titanium murni industri ini meningkat secara bertahap, sehingga kekuatan mekanik dan kekerasannya juga meningkat secara bertahap, namun plastisitas dan ketangguhannya menurun. Titanium murni komersial yang umum digunakan dalam industri adalah GR2 karena ketahanan korosinya yang moderat dan sifat mekaniknya yang komprehensif. GR3 dapat digunakan ketika ketahanan aus dan persyaratan kekuatan tinggi. GR1 dapat dipilih ketika diperlukan kinerja pembentukan yang lebih baik.
Titanium murni industri terutama digunakan untuk stamping bagian dan bagian struktural tahan korosi dengan suhu kerja di bawah 350 derajat dan tegangan rendah tetapi memerlukan plastisitas yang baik, seperti rangka pesawat, kulit, aksesori mesin, dll.; pipa, katup, dan pompa tahan korosi air laut untuk kapal. dan hidrofoil, komponen sistem desalinasi; penukar panas kimia, badan pompa, menara distilasi, pendingin, agitator, tee, impeler, pengencang, pompa ion, katup kompresor dan piston mesin diesel, batang penghubung, pelat Huang dll.
3. -jenis paduan titanium, batang titanium merk GR4, batang titanium BT5, batang titanium GR6: Jenis paduan ini berada dalam keadaan fase tunggal tipe - pada suhu kamar dan suhu servis, dan tidak dapat diperkuat dengan perlakuan panas (anil adalah satu-satunya bentuk perlakuan panas ). Terutama mengandalkan penguatan solusi yang solid. Kekuatan pada suhu ruangan umumnya lebih rendah dibandingkan paduan titanium tipe-tipe dan - -tipe (tetapi lebih tinggi dari titanium murni industri), namun kekuatan dan kekuatan mulur pada suhu tinggi (500-600 derajat ) adalah yang tertinggi di antara ketiganya jenis paduan titanium; Struktur Ia memiliki stabilitas yang baik, ketahanan oksidasi dan kinerja pengelasan, serta ketahanan korosi dan kemampuan proses pemotongan yang baik, tetapi plastisitasnya rendah (termoplastisitasnya masih baik) dan kinerja stamping suhu ruangannya buruk. Diantaranya, GR6 adalah yang paling banyak digunakan. Ia memiliki kekuatan sedang hingga tinggi dan plastisitas yang cukup dalam keadaan anil. Ini memiliki kemampuan las yang baik dan dapat digunakan di bawah 500 derajat. Ketika kandungan unsur pengotor interstisial (oksigen, hidrogen, nitrogen, dll.) sangat rendah, ia juga memiliki ketangguhan yang baik dan sifat mekanik yang komprehensif pada suhu sangat rendah, menjadikannya salah satu paduan suhu sangat rendah yang sangat baik.
Kekuatan tarik GR4 sedikit lebih tinggi dibandingkan titanium murni industri dan dapat digunakan sebagai bahan struktural dalam kisaran kekuatan sedang. Terutama digunakan sebagai kawat las di negara kita. TA5 dan BT5 digunakan untuk suku cadang dan pengelasan yang bekerja pada media korosif di bawah 400 derajat, seperti kulit pesawat terbang, bagian rangka, selubung kompresor, bilah, suku cadang kapal, dll. GR6 digunakan untuk suku cadang struktural dan berbagai die forging yang bekerja pada suhu 500 derajat untuk waktu yang lama, dan bisa mencapai 900 derajat untuk penggunaan jangka pendek. Ini juga dapat digunakan untuk komponen bersuhu sangat rendah (-253 derajat ) (seperti wadah bersuhu sangat rendah).
4. -jenis paduan titanium, merek TB2: Unsur paduan utama dari jenis paduan ini adalah unsur penstabil fase seperti molibdenum, kromium, dan vanadium. Selama normalisasi dan pendinginan, mudah untuk mempertahankan fase suhu tinggi ke suhu kamar dan mendapatkan struktur fase yang lebih stabil, sehingga disebut paduan titanium tipe-. -paduan titanium tipe dapat diperkuat melalui perlakuan panas, memiliki kekuatan tinggi, dan memiliki kinerja pengelasan dan kinerja pemrosesan tekanan yang baik; namun, kinerjanya tidak cukup stabil, proses peleburannya rumit, dan penerapannya tidak seluas paduan titanium tipe - dan - -tipe. Suku cadang yang dapat digunakan di bawah 350 derajat terutama digunakan untuk pembuatan berbagai stempel pelat dan suku cadang las dengan perlakuan panas keseluruhan (larutan padat, penuaan); seperti bilah kompresor, cakram, poros, dan bagian berputar tugas berat lainnya, serta bagian pesawat terbang, dll. Paduan TB2 umumnya dikirim dalam keadaan yang diolah dengan larutan dan digunakan setelah penuaan larutan.
5. Nilai yang umum digunakan dari batang titanium dan batang titanium paduan titaniumadalah batang titanium BT3-1 dan batang titanium Ti-662: Jenis paduan ini menunjukkan struktur dua fase pada suhu kamar, oleh karena itu dinamakan paduan titanium. Ia memiliki sifat mekanik komprehensif yang baik, dan sebagian besar dapat diperkuat dengan perlakuan panas (tetapi Ti-2AL-1.5Mn, Ti-4AL-1.5Mn, dan TC7 tidak dapat diperkuat dengan perlakuan panas). Ia memiliki sifat penempaan, pengecapan, dan pengelasan yang baik, dapat dikerjakan dengan mesin, memiliki kekuatan tinggi pada suhu kamar, dan memiliki kekuatan tinggi di bawah 150-500 derajat . Tahan panas, beberapa (seperti Ti-2AL-1.5Mn, Ti-4AL-1.5Mn, Ti-5AL-4V , GR5) juga memiliki ketangguhan suhu rendah yang baik dan ketahanan yang baik terhadap korosi tegangan air laut dan korosi tegangan garam panas; kelemahannya adalah strukturnya tidak cukup stabil.
GR5 adalah paduan jenis ini yang paling banyak digunakan, dan konsumsi batang titanium GR5 menyumbang sekitar setengah dari produksi paduan titanium yang ada. Paduan ini tidak hanya memiliki sifat mekanik suhu ruangan, suhu tinggi dan suhu rendah yang baik, tetapi juga memiliki ketahanan korosi yang sangat baik di berbagai media. Itu juga dapat dilas, dibentuk panas, dibentuk dingin, dan diberi perlakuan panas untuk memperkuat; oleh karena itu, banyak digunakan di bidang kedirgantaraan, pembuatan kapal, industri kimia dan sektor industri lainnya. Ti-2AL-1.5Mn dan Ti-4AL-1.5Mn dapat digunakan untuk bagian stamping, bagian yang dilas, tempa cetakan, dan bagian bengkok yang bekerja di bawah 400 derajat. Kedua paduan tersebut juga digunakan sebagai bahan struktur suhu rendah. Ti-5AL-4V dan GR5 dapat digunakan sebagai komponen kerja jangka panjang di bawah 400 derajat, modul struktur, berbagai kontainer, pompa, komponen kriogenik, cangkang tahan tekanan kapal, track tangki, dll. , dengan kekuatan lebih tinggi dibandingkan Ti-2AL-1.5Mn dan Ti-4AL-1.5Mn. BT3-1 dapat digunakan di bawah 400 derajat dan terutama digunakan sebagai material struktur mesin aero. TC9 dapat digunakan untuk memproduksi suku cadang yang beroperasi di bawah 560 derajat untuk waktu yang lama, dan terutama digunakan untuk cakram kompresor dan bilah mesin jet pesawat.
Ti-662 dapat digunakan untuk memproduksi suku cadang yang beroperasi di bawah 450 derajat dalam waktu lama, seperti suku cadang struktur pesawat terbang, roda pendaratan, suku cadang sambungan sarang lebah, selubung mesin rudal, suku cadang struktur senjata, dll.
