Gatunki ASTM stopów tytanowych
American Society for Testing and Materials (ASTM) ma kilka stopni stopów tytanowych . Na przykład, ASTM Grade 1 jest niską wytrzymałością, wysoką - wysoką klasą stopu tytanowego stosowanego głównie w aplikacjach, w których formalność jest kluczowa . klasa 5, również znana jako Ti - 6 AL- 4}}}}} V, jest kluczowa .} klasa 5, również znana jako ti- 6 AL- 4}}}}}}}}. Stopy tytanowe, oferujące dobrą kombinację siły, wytrzymałości i odporności na korozję .
Właściwości mechaniczne stopów tytanowych
Wysoka wytrzymałość - stosunek masy: Stopy tytanowe mają znacznie wyższą wytrzymałość - do - do - masy niż wiele wspólnych metali, takich jak stal i aluminium . Na przykład ti - 6 al - 4 V ma wytrzymałość na rozciąganie około 900 - 1100 MPA, podczas gdy jego gęstość jest tylko około 4 . 5 g/cmol, o wiele niższy niż steel.
Dobra wytrzymałość: Mogą wytrzymać wpływ na wysokie energię i mieć dobrą wytrzymałość złamań, co czyni je odpowiednimi do aplikacji w trudnych środowiskach .
Odporność na wysoką temperaturę: Niektóre stopy tytanu mogą utrzymywać dobre właściwości mechaniczne w podwyższonych temperaturach . Na przykład niektóre stopy są używane w silnikach samolotów, w których mogą działać w temperaturach do 500 - 600 stopnia .
Skład chemiczny stopów tytanowych
Podstawowym elementem jest Titanium (ti) . wspólne elementy stopowe obejmują aluminium (al), wanad (v), żelazo (fe), molibdenum (mo) i cyrkon (zr) . w ti - 6 al {{3} v, aluminium poprawiają siłę i corrosion, a vanadum Enhions. wytrzymałość i zapewnia pożądaną mikrostrukturę .
Zastosowania stopów tytanowych
Przemysł lotniczy: Są szeroko stosowane w strukturach samolotów, silnikach i sprzęcie do lądowania ze względu na ich wysoką wytrzymałość - wskaźnik masy i dobry odporność na korozję . Na przykład Boeing 787 wykorzystuje znaczną ilość stopów tytanowych w swoim jelit .}
Pole medyczne: Stopy tytanowe są biokompatybilne, więc są używane do implantów, takich jak wymiany bioder i kolan, implanty dentystyczne i instrumenty chirurgiczne .
Przemysł morski: Ich doskonała odporność na korozję w wodzie morskiej sprawia, że nadają się do budowy statków, szczególnie w elementach narażonych na środowisko morskie, takie jak śmigła i rurociąg wód morskich .
Przemysł chemiczny: Stosowane w reaktorach, wymiennikach ciepła i systemach rurociągów do obsługi chemikaliów korozyjnych .
Zalety stopów tytanowych
Odporność na korozję: Stopy tytanowe mają doskonałą odporność na korozję w wielu środowiskach, w tym w wodzie morskiej, kwasach i alkaliach . Wynika to z tworzenia cienkiej, stabilnej warstwy tlenkowej na powierzchni .
Biokompatybilność: Jak wspomniano, są one dobrze tolerowane przez ludzkie ciało, co czyni je idealnymi do zastosowań medycznych .
Wydajność w wysokiej temperaturze: Mogą lepiej zachować swoje właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach niż wiele innych stopów, umożliwiając ich zastosowanie w aplikacjach o wysokiej temperaturze .
Niski rozszerzalność termiczna: Stopy tytanowe mają stosunkowo niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, co oznacza, że ulegają one mniej wymiarowym zmianom z wariantami temperatury, ważnymi w precyzyjnych aplikacjach .
