Pada masa ini, gred aloi titanium dan titanium untuk kegunaan industri berjumlah 30~40 jenis. Aloi titanium dan titanium ini boleh dibahagikan kepada aloi titanium, aloi titanium, + aloi titanium, aloi titanium dekat dan aloi titanium, dsb. mengikut organisasi kristal yang berbeza bagi aloi titanium dan titanium ini boleh dikelaskan kepada lima kategori (lihat Jadual 0-1 untuk butiran). Walau bagaimanapun, terdapat hanya kira-kira 10 jenis aloi titanium yang biasa digunakan di pelbagai negara. Contohnya, menurut statistik penggunaan titanium AS pada tahun 1979: Ti-6Al-4V menyumbang 52% daripada jumlah keseluruhan titanium; titanium tulen industri menyumbang 29%; Ti-5Al-2.5Sn menyumbang 5%; Ti-6Al-6V-2Sn menyumbang 6%; Ti-8Mn diambil kira<1%; Ti-13V-11Cr-3Al accounted for <1%; Ti-8Al-1Mo-1V accounted for 3%; Ti-6Al-2Sn accounted for <1%; and Ti-6Al-2V accounted for 3% of the total amount of titanium. Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo accounted for 2%; Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo accounted for 1%; other titanium alloys accounted for <1%. These titanium alloy products, plate, strip rolled material accounted for 24%; forgings accounted for 39%; rods, wires accounted for 22%; tubes accounted for 14%; castings accounted for 1%. Japan's industrial titanium alloy, industrial pure titanium accounted for more than 90 per cent.
1. Aloi titanium dan titanium tahan kakisan
(1) industri titanium tulen industri digunakan sebagai sebilangan besar bahan tahan kakisan masih titanium tulen industri. Ini kerana titanium tulen perindustrian untuk air laut, gas klorin basah dan pengoksidaan, neutral, mengurangkan lemah dan menambah perencat kakisan dalam mengurangkan media dengan rintangan kakisan yang baik; dan sifat mekanikal keseluruhan dan prestasi pemprosesan juga unggul; harganya lebih rendah daripada aloi titanium. Oleh itu, hanya dalam kes titanium tulen perindustrian tidak dapat memenuhi keperluan rintangan kakisan, sebelum penggunaan aloi titanium tahan kakisan yang lain. Titanium tulen perindustrian China dibahagikan kepada tiga peringkat, iaitu, TA1, TA2 dan TA3. tiga elemen jurang titanium tulen perindustrian ini meningkat secara beransur-ansur; dan kekuatan dan kekerasan mekanikal juga meningkat dengan setiap tahap. Aloi titanium yang biasa digunakan dalam industri ialah TA2, yang mempunyai rintangan kakisan sederhana dan sifat mekanikal yang komprehensif. TA3 boleh digunakan untuk keperluan rintangan haus dan kekuatan yang lebih tinggi, dan TA1 boleh digunakan untuk sifat acuan yang lebih baik. semua peringkat titanium tulen industri mempunyai sifat rintangan kakisan yang serupa. Dalam sesetengah kes, terutamanya dalam pengoksidaan atau asid penurun yang kuat, rintangan kakisan dikurangkan disebabkan oleh perubahan metalurgi dalam zon terjejas haba yang disebabkan oleh kehadiran kekotoran besi dalam titanium. Di bawah keadaan sedemikian, kandungan besi dalam titanium harus dianggap tidak lebih daripada 0.05%.
(2) Ti-(0.15~0.20) Aloi Pd Aloi ini mempunyai tiga kelebihan berikut berbanding titanium tulen dalam industri:
a. Kedua-dua media pengoksidaan dengan rintangan kakisan yang sangat baik; dan media penurun lemah dengan beberapa rintangan kakisan. Seperti Ti-0.2Pb pada rintangan kakisan asid nitrik dan titanium tulen industri juga; tetapi pada asid hidroklorik cair dan asid sulfurik cair rintangan kakisan daripada titanium tulen 500 ~ 1000 kali lebih tinggi.
b. Rintangan kakisan celah yang lebih baik. Titanium tulen perindustrian sensitif kepada kakisan celah, selalunya disebabkan oleh kewujudan peralatan titanium di celah, mengakibatkan kakisan dipercepatkan di sini. Jika Ti-(0.15~0.20)Pd digunakan dalam celah dan bukannya titanium tulen, kakisan celah boleh dihapuskan.
c. Kapasiti penyerapan hidrogen kecil, tidak mudah untuk menghasilkan embrittlement hidrogen. Titanium tulen industri pada suhu tinggi mampu menyerap sejumlah besar hidrogen. Terutamanya untuk kakisan atom hidrogen lebih mudah diserap, mengakibatkan kerosakan hidrogen. Ti-(0.15 ~ 0.20) Permukaan Pd yang dijana oleh filem oksida mempunyai rintangan yang tinggi terhadap penembusan hidrogen, jadi keupayaan untuk menentang pereputan hidrogen daripada keupayaan titanium tulen industri adalah banyak. lebih besar.
Walau bagaimanapun, aloi titanium ini tidak tahan kakisan kepada media pengurangan yang kuat; dan ia mengandungi logam kumpulan platinum yang jarang dan berharga - paladium. Sifat fizikal dan mekanikalnya, prestasi pemprosesan dan titanium tulen industri yang serupa. Pada masa ini dengan penukar haba tiub buatan aloi ini, digunakan dalam asid hidroklorik cair dan asid fosforik; dalam industri tekstil dengan pengeluaran spinneret; dalam peranti asetaldehid dan asid terephthalic semua cincin pelapik bebibir peralatan titanium dan gasket berbentuk berlian juga digunakan dengan aloi ini, penggunaan hasil yang baik.
(3) Ti-0.3Mo-0.8Ni titanium aloi Aloi ini meningkatkan rintangan kakisan titanium tulen industri dalam mengurangkan media; dan ia mengekalkan rintangan kakisan titanium tulen industri dalam media pengoksidaan seperti asid nitrik dan asid kromik. Sebagai contoh, ia mempunyai rintangan kakisan yang baik dalam suhu bilik 10% asid sulfurik, 10% asid hidroklorik, dan kepekatan sederhana asid formik dan asid sitrik; manakala titanium tulen industri secara aktif dibubarkan dalam media ini. Dan ia mempunyai rintangan kakisan celah yang sangat baik. Ia mengandungi lebih sedikit unsur pengaloian; khususnya, ia tidak mengandungi unsur kumpulan platinum yang jarang dan mahal (seperti paladium, dsb.). Akibatnya, ia hanya 10% lebih mahal daripada titanium tulen industri.
Sifat proses pemesinan dan sifat kimpalannya adalah hampir dengan titanium tulen industri; manakala kekuatannya pada suhu 200-300 darjah adalah 1.5 hingga 2 kali lebih tinggi daripada titanium tulen industri. Oleh kerana kelebihan aloi ini, ia boleh menggantikan titanium tulen industri dalam air laut suhu tinggi, air masin, gas klorin basah dan pelbagai suhu tinggi, kepekatan tinggi klorida.
(4) Aloi Ti-Mo Ti-32Mo aloi dalam mendidih 40% asid sulfurik dan 20% larutan asid hidroklorik rintangan kakisan daripada titanium tulen perindustrian telah bertambah baik dengan ketara, kini merupakan salah satu yang paling tahan terhadap kakisan mengurangkan media aloi titanium. Walau bagaimanapun, rintangan kakisannya dalam media pengoksidaan adalah sangat rendah; dan disebabkan kandungan molibdenum yang tinggi, aloi menjadi rapuh dan prestasi pemesinan merosot. Bagi mengatasi kelemahan aloi ini kerana kandungan molibdenum yang tinggi, niobium, vanadium, zirkonium dan paladium ditambah berdasarkan aloi fasa titanium. Supaya aloi ini bukan sahaja mengekalkan rintangan kakisan yang sangat baik daripada aloi titanium - molibdenum; dan meningkatkan prestasi pemprosesan mereka. Sebagai contoh, aloi Ti-15Mo-5Zr, bukan sahaja untuk mengelakkan kerpasan fasa w aloi Ti-15Mo yang disebabkan oleh peretasan aloi, meningkatkan prestasi proses kerja sejuk dan prestasi kimpalannya; tetapi juga meningkatkan ketahanan kakisannya. Contoh lain: Ti-15Mo-0. Aloi 2Pd mempunyai rintangan kakisan yang baik dalam kedua-dua media pengoksidaan dan pengurangan. Aloi ini mengandungi sejumlah besar takat lebur yang tinggi, graviti tentu tinggi molibdenum, untuk pengeluaran skala industri tanpa pengasingan kekotoran dalam komposisi jongkong aloi seragam adalah lebih sukar. Oleh itu, kaedah semasa serbuk metalurgi untuk menghasilkan produk aloi Ti-Mo.
(6) Aloi Ti - 2Ni aloi titanium ini sebagai bahan struktur peranti penyahgaraman, penggunaan suhu boleh setinggi 200 darjah atau lebih; dan titanium tulen industri hanya boleh mencapai 121 darjah atau lebih. Dan rintangan kakisan celahnya adalah lebih baik daripada titanium tulen industri. Walau bagaimanapun, skop penggunaan aloi ini jauh lebih sempit berbanding aloi sistem Ti-Pd dan Ti-Mo. Ia hanya dalam asid semut, larutan magnesium klorida cair panas rintangan kakisan adalah lebih tinggi daripada titanium tulen perindustrian; tetapi dalam asid hidroklorik, rintangan kakisan asid sulfurik adalah lebih teruk daripada titanium tulen. Oleh itu, aloi Ti-2Ni biasanya terhad untuk digunakan dalam larutan garam neutral atau pengurangan lemah.
(7) Aloi Ti-6Al-4V (TC4) Ini ialah aloi titanium yang digunakan secara meluas. Rintangan kakisannya lebih buruk sedikit daripada titanium tulen industri, tetapi ia masih mempunyai rintangan kakisan yang memuaskan terhadap air laut, banyak asid, alkali dan media menghakis yang lain. Ia mempunyai sifat mekanikal komprehensif yang baik. Sehingga 400 darjah, terdapat kekuatan yang baik. Pada tahap -200 masih mempunyai kemuluran dan keliatan yang baik. Aloi ini mempunyai prestasi pemprosesan yang baik, boleh menjadi sejuk, panas membentuk; dalam kes pencegahan pencemaran, ia ke dalam talian yang serupa dengan keluli tahan karat, mudah untuk mencairkan kimpalan dan rintangan kimpalan, boleh menjadi pelbagai pemesinan. Dan boleh dirawat haba, selepas pelindapkejutan penyelesaian pepejal, boleh memperoleh kesan pengukuhan yang lebih besar. Oleh itu, aloi ini secara amnya digunakan dalam keperluan kekuatan tinggi atau prestasi keletihan yang tinggi bagi masa-masa yang tahan kakisan; dan kerana rintangan haba aloi ini adalah baik, boleh digunakan sebagai 450 darjah di bawah penggunaan bilah pemampat dan cakera.
(8) Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo aloi Aloi ini baik untuk menahan lelasan dan tegasan pecah kakisan air laut aliran tinggi; pada masa yang sama, ia mempunyai keliatan dan kebolehkimpalan yang baik, dan ia adalah aloi titanium yang baik untuk kegunaan marin. 2. Aloi titanium kekuatan terma
(1) Ti-5Al-2.5Sn (TA7) Aloi ini mempunyai tahap kekuatan sederhana dalam keadaan anil (kekuatan tegangan 80kg - daya / mm2 atau lebih) dan kemuluran yang mencukupi, kimpalan yang baik prestasi. Ia boleh digunakan sebagai bahan struktur untuk kegunaan sehingga 500 darjah. Ia boleh digunakan sehingga 900 darjah untuk jangka masa yang singkat. Plat dan barnya pada kekuatan tegangan 350 darjah boleh mencapai 50 kg - daya / mm 2; selepas 100 jam kekuatan berkekalan boleh mencapai 45 kg - daya / mm 2.
2) Ti-5Al-2.5Sn-3Cu-1.5Zr (TA8) Ini ialah aloi + kompaun dengan kesan pengerasan kerpasan. Ia mempunyai kekuatan tegangan suhu bilik yang tinggi (kekuatan tegangan melebihi 100 kg-daya/mm2) dan rintangan haba yang baik, dan boleh digunakan sebagai bahan untuk bilah pemampat dan cakera yang beroperasi pada suhu sehingga 450 darjah . Bahan ini boleh digunakan sebagai aloi dengan kekuatan tegangan tinggi (kekuatan tegangan melebihi 100 kg-daya/mm2). Pada suhu ini, kekuatan tegangan bar boleh mencapai 72 kg - daya / mm 2; selepas 100 jam kekuatan bertahan boleh mencapai 70 kg - daya / mm 2, kekuatan rayapan boleh mencapai kg - daya / mm 2.
3) Ti-6Al-0.6Cr-0.4Fe-0.4Si-0.01B (TC7) Ini ialah aloi + dengan pemendakan kompaun meresap. Aloi mempunyai kekuatan tegangan sehingga 60 kg-daya/mm2 pada 500 darjah; dan mempunyai kebolehkimpalan yang baik. Ia digunakan terutamanya dalam bentuk plat dan bar dalam komponen enjin pesawat di bawah 500 darjah.
(4) Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si (TC9) Pada masa ini, ini merupakan penggunaan domestik aloi titanium tahan haba yang lebih baik pada 450 ~ 500 darjah . Ia mempunyai tahap kekuatan yang tinggi; dan mempunyai sifat mekanikal suhu tinggi yang baik dan kestabilan haba. Kekuatan tegangan pada suhu bilik boleh mencapai 110kg - daya / mm 2 atau lebih, kekuatan tegangan pada 500 darjah di bawah kekuatan tegangan untuk mengekalkan dalam 85kg - daya / mm 2 atau lebih dan selepas 100 jam kekuatan bertahan boleh mencapai 62kg - daya / mm 2. Jadi aloi ini boleh digunakan pada 500 darjah untuk jangka masa yang lama.
(5) Aloi BT25 Ini ialah sistem ubah bentuk Ti-Al-Zr-Sn-Mo-W-Si aloi titanium yang dikuatkan haba, tergolong dalam aloi titanium jenis martensitik + dua fasa. Aloi selepas 950 ~ 970 darjah, 1 jam, berhawa sejuk +560 darjah, 6 jam, rawatan haba sejuk udara, suhu bilik yang terhasil sifat mekanikal dan 500 darjah, 100 jam kestabilan haba yang terbaik. Kekuatan tegangan pada suhu bilik ialah 105 kg-daya/mm2; apabila suhu dinaikkan kepada 550 darjah kekuatan tegangan adalah kira-kira 80~85 kg-daya/mm2, dan pada 600 darjah ia adalah 66~78 kg-daya/mm2 Had keletihan untuk asas kitaran 2X107: 50~52 kg -daya/mm2 pada suhu bilik; dan pada 500 darjah ialah 40~42 kg-daya/mm2 Pada 450 darjah Pemanasan sehingga 10,000 jam pada 500 darjah , 6,000 jam pada 500 darjah , dan 3,{{52 }} jam pada 550 darjah , semuanya mempunyai kestabilan terma yang memuaskan. Jadi aloi ini boleh digunakan pada 550 darjah. Dan prestasi kimpalan dan keplastikan proses adalah baik, adalah pembuatan bahagian enjin tekanan bahan yang ideal.
3. Aloi titanium untuk suhu rendah
(1) Ti - 13V - 11Cr - 3Alloy titanium ini dalam - 100 darjah di bawah, kemulurannya mula berkurangan dengan ketara, jadi boleh digunakan sebagai {{5} } darjah apabila bahan struktur. Pada -100 darjah , pemanjangannya adalah kira-kira 16%; kekuatan tegangan kira-kira 130 kg - daya / mm 2.
(2) Ti-6Al-4V (ELI) Aloi titanium unsur jurang rendah ini boleh digunakan sebagai bahan struktur untuk peralatan yang digunakan pada -200 darjah kerana pemanjangannya hanya mula berkurangan ketara pada -200 darjah . Walau bagaimanapun, pada -200 darjah , aloi titanium ini mempunyai kekuatan tegangan kira-kira 130 kg-daya/mm2. Walau bagaimanapun, pada -200 darjah , pemanjangan aloi ini hanya kira-kira 10 peratus. Ini adalah penggunaan aloi ini pada suhu rendah mesti diberi perhatian.
(3) Ti-5Al-2.5Sn (ELI) Aloi titanium unsur celah rendah ini pada -250 darjah di bawah, pemanjangannya belum lagi mengalami perubahan yang jelas, kekal pada kira-kira 15%, manakala kekuatan tegangan telah meningkat kepada lebih daripada 140 kg - daya / mm 2. Untuk mengekalkan prestasi suhu rendah yang baik bagi aloi ini, kandungan unsur interstisialnya mesti dikawal dengan ketat. Seperti kandungan besi hendaklah dikawal di bawah 0.25%; kandungan oksigen hendaklah kurang daripada 0.12%; kandungan unsur interstisial lain (hidrogen, nitrogen, karbon) juga harus lebih rendah daripada kandungan aloi biasa.
(4) Titanium tulen industri (TA1, TA2) Kedua-dua jenis titanium tulen industri ini dalam kandungan besi 0.095%, kandungan oksigen 0.{{9} }8%; kandungan hidrogen 0.0009%; kandungan nitrogen 0.0062%, kekuatan tegangan -269 darjah pada 65 ~ 80 kg - daya / mm 2, kira-kira dua kali kekuatan tegangan pada suhu bilik. Pemanjangannya dikurangkan daripada 50% pada suhu bilik kepada 40%, tetapi masih mempunyai kemuluran yang tinggi. Oleh itu, kedua-dua titanium tulen industri ini boleh digunakan sebagai -253 darjah di bawah bahan suhu rendah.
4. Bahan berfungsi khas berasaskan titanium
(1) mengandungi 50% titanium niobium - aloi superkonduktor titanium, pada -4K dengan sifat superkonduktor. Aloi superkonduktor ini telah mula digunakan dalam industri.
(2) mengandungi 50% titanium nikel - aloi titanium mempunyai kesan ingatan bentuk yang ketara. Aloi ini telah berjaya digunakan dalam antena penyebaran aeroangkasa, industri penerbangan, pin penegang diri, sambungan paip minyak, rivet memori, serta peralatan perubatan, enjin haba dan peranti lain.
(3) titanium - aloi besi dengan sifat penyimpanan hidrogen, adalah bahan simpanan hidrogen yang sangat baik. Kejayaan pembangunan aloi ini untuk menyelesaikan kesukaran penyimpanan dan pengangkutan hidrogen. Jepun dan negara lain menggunakan titanium - peranti simpanan hidrogen besi peranti kereta hidrogen.
