Titan và Hợp kim Titan

TA1, TA2, TA15, TB5, TB6, TC4, TC9, TC11, TC21, GR1, GR2, Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr, Ti-15333, Ti-1023, Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si, GR5, Ti-6.5AI-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si, Ti-6AI-2.5Mo-2Nb-2, Sn-2Zr-1.5Cr-0.1Si và các loại khác

Do có những đặc tính vật lý, hóa học và cơ học tuyệt vời, nó giữ một vị trí quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và kỹ thuật. Không chỉ kế thừa những ưu điểm của titan thuần khiết, mà còn cải thiện một số đặc tính cụ thể bằng cách thêm các nguyên tố khác. Dưới đây là mô tả chi tiết về những lợi thế độc đáo, mục đích sản xuất, chức năng và lĩnh vực ứng dụng của titan và hợp kim titan:

Ưu điểm độc đáo:

Độ bền riêng cao:

Hợp kim titanium có tỷ lệ độ bền-trọng lượng cực kỳ cao, khiến chúng lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu trọng lượng nhẹ trong khi vẫn giữ được độ bền cao.

Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời:

Đặc biệt trong nước biển và các môi trường ăn mòn khác, phù hợp cho kỹ thuật hàng hải và thiết bị hóa học.

Tương thích sinh học tốt:

Không độc hại đối với mô người và không gây phản ứng dị ứng, được sử dụng rộng rãi trong cấy ghép y tế.

Độ ổn định ở nhiệt độ cao:

Có khả năng duy trì các đặc tính cơ học tốt ở nhiệt độ lên đến 600°C, phù hợp cho môi trường nhiệt độ cao như hàng không vũ trụ.

Hệ số giãn nở nhiệt thấp:

So với nhiều kim loại, hợp kim titan có hệ số giãn nở nhiệt nhỏ hơn, giúp duy trì sự ổn định về kích thước.

Khả năng kháng mệt mỏi và độ dai:

Có thể duy trì độ bền mệt mỏi cao và độ dai ngay cả trong điều kiện tải lặp đi lặp lại.

Nhu cầu được đáp ứng:

Phần cấu trúc nhẹ:

Chẳng hạn như thân máy bay, phụ tùng ô tô, v.v., yêu cầu vật liệu có đặc tính cường độ cao và mật độ thấp.

Thành phần chống ăn mòn:

Thiết bị bị phơi nhiễm trong môi trường ăn mòn trong thời gian dài, chẳng hạn như giàn khoan ngoài khơi và đường ống nhà máy hóa chất.

Ứng dụng sinh học y tế:

Có những yêu cầu nghiêm ngặt về độ an toàn và khả năng thích ứng của con người đối với vật liệu, chẳng hạn như cấy ghép chỉnh hình, phục hồi răng, v.v.

Sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao:

Các bộ phận động cơ, cánh tua-bin, v.v. cần phải chịu được điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao.

Thiết bị thể thao hiệu suất cao:

Khung xe đạp, gậy golf và các thiết kế khác theo đuổi sự nhẹ cân và độ bền cao.

Đặc điểm
Cung cấp hỗ trợ cấu trúc:	Đảm bảo tính toàn vẹn và ổn định của các cấu trúc máy móc dưới điều kiện ứng suất phức tạp.
Chống ăn mòn môi trường:	Bảo vệ các bộ phận quan trọng khỏi sự ăn mòn và kéo dài tuổi thọ.
Đạt kiểm soát kích thước chính xác:	Duy trì sự ổn định về hình dạng và kích thước trước sự thay đổi nhiệt độ, đặc biệt là đối với các dụng cụ chính xác.
Tăng cường an toàn và độ tin cậy:	đặc biệt trong các ứng dụng mission-critical như hàng không, vũ trụ và các cơ sở năng lượng hạt nhân.
Thúc đẩy sự kết hợp sinh học:	Khi được sử dụng trong việc sản xuất cấy ghép, nó có thể kết hợp tốt với mô người và giảm nguy cơ đào thải.

Lĩnh vực phổ biến:

Ngành hàng không:

Cấu trúc máy bay, các bộ phận động cơ, vỏ vệ tinh, v.v., tận dụng tỷ lệ cường độ-trọng lượng cao và khả năng chống ăn mòn của chúng.

Thiết bị y tế:

Các loại cấy ghép như bản lề xương, ghim xương, khớp nhân tạo, cũng như cấy ghép nha khoa, v.v., dựa vào tính tương thích sinh học và khả năng chống ăn mòn của chúng.

Sản xuất ô tô:

Hệ thống ống xả, hệ thống treo, thanh nối, v.v., nhằm theo đuổi trọng lượng nhẹ và cải thiện hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu.

Độ ổn định ở nhiệt độ cao:

Có khả năng duy trì các đặc tính cơ học tốt ở nhiệt độ lên đến 600°C, phù hợp cho môi trường nhiệt độ cao như hàng không vũ trụ.

Đồ dùng thể thao:

Thiết bị thể thao cao cấp như giá để xe đạp, vợt tennis, ván trượt tuyết, v.v., kết hợp ưu điểm của trọng lượng nhẹ và cường độ cao.

Ngành công nghiệp hóa học:

Bình phản ứng, thiết bị trao đổi nhiệt, van bơm và các thiết bị khác tiếp xúc với môi trường axit và kiềm mạnh phụ thuộc vào khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của nó.

Năng lượng:

Các thành phần của hệ thống làm mát trong nhà máy điện hạt nhân và nhiệt điện, đặc biệt là ở nơi có khí và chất lỏng ăn mòn.

Trang sức:

Nó là lựa chọn phổ biến cho trang sức cao cấp và dây đồng hồ vì vẻ đẹp, khả năng chống mài mòn và không bị phai màu.

Các mô hình cụ thể và tính năng của chúng:

Titanium tinh khiết (Cấp độ 1-4):

Các cấp độ khác nhau đại diện cho các mức độ tinh khiết khác nhau, và Cấp độ 2 là titanium thương mại tinh khiết được sử dụng rộng rãi nhất với các đặc tính tổng thể tốt.

Hợp kim titanium Alpha (chẳng hạn như Ti-6Al-4V):

Một trong những hợp kim titanium được sử dụng rộng rãi nhất, nhôm và vanadi được thêm vào để tăng cường độ và được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ và thiết bị y tế.

Hợp kim titanium Beta (chẳng hạn như Ti-10V-2Fe-3Al):

Độ bền và khả năng cứng hóa khi làm việc được tăng cường bằng cách thêm vanadi, sắt và nhôm, phù hợp để sản xuất các bộ phận có độ bền cao.

Hợp kim titan gần-alpha (chẳng hạn như Ti-8Al-1Mo-1V):

Kết hợp những ưu điểm của alpha và beta cho các ứng dụng trong môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao.

hợp kim titan α+β (chẳng hạn như Ti-6Al-7Nb):

Với những ưu điểm của cả hai loại hợp kim titan α và β, chúng đặc biệt phù hợp cho ứng dụng y sinh, vì niobi có tính tương thích sinh học cao hơn vonfram.

Trước

Nickel tinh khiết

Tất cả các ứng dụng Tiếp theo

Không