Titano medžiagos privalumai ir trūkumai
Titano medžiagos privalumai ir trūkumai
Titano lydinio medžiagos turi puikių savybių ir yra plačiai naudojamos aviacijos ir kitose svarbiose srityse bei civilinėse srityse, titano ir titano lydinių medžiagų skatinimas ir taikymas yra labai svarbus. Toje pačioje taikymo srityje šiuo metu taip pat naudojamas nerūdijantis plienas, vario lydinio medžiagos ir nikelio lydinio medžiagos. Tačiau titano lydinio medžiagos yra puikios medžiagos specifinio stiprumo, atsparumo korozijai ir atsparumo aukštai temperatūrai požiūriu. Tuo pačiu metu titano lydinio medžiagos turi absoliučius taikymo pranašumus, palyginti su kitomis medžiagomis, atsižvelgiant į žaliavų kainą, žaliavų produkciją, perdirbimo sąnaudas ir titano perdirbimo apimtį.
1. Puikios titano lydinių savybės
1.1 didelis specifinis stiprumas
Titano ir kitų metalinių medžiagų tankio ir savitojo stiprio palyginimas
| Metalas | Titanas | Plienas | Aliuminis | Varis |
| Tankis (g/cm3) | 4.5 | 7.8 | 2.7 | 8.9 |
| Specifinis stiprumas (vidutinis) | 29 | 23 | 21 | 7 |
Titano ir kitų metalų tempimo stiprio ir takumo stiprio palyginimas
| Jėga | Titanas Ti-6Al4v | Nerūdijantis plienas 316L | Aliuminio lydinys | Vario lydinys |
| Tempimo stipris (Mpa) | 960 | 620 | 470 | 550 |
| Išeiga (Mpa) | 892 | 310 | 294 | 210 |
1.2 Puikus atsparumas korozijai
Jūros vandens didelės spartos erozijos korozijos bandymas
Medžiaga | Korozijos greitis | vietinės korozijos gylis /mm | ženklas | |
| g/(m2*d) | mm/a | |||
| GR2 | 0 | - | 0 | Ant paviršiaus nėra korozijos |
| TC4 | 0 | 0 | 0 | Ant paviršiaus nėra korozijos |
| B30 | 0.14 | 0.005 | 0.04 | šiek tiek korozijos |
| H59 | 1.20 | 0.052 | 0.20 | šiek tiek korozijos |
| Grynas varis | 19.88 | 0.811 | 0.35 | netolygi korozija |
1.3 nemagnetinis
Nemagnetinės titano lydinio medžiagos savybės gali pagerinti įrangos antimagnetinių trukdžių veikimą, padidinti slėpimą ir užtikrinti, kad jį būtų galima pritaikyti povandeninių laivų korpusams ir laivų korpusams.
1.4 Puikus biologinis suderinamumas ir mažas elastingumo modulis
Titano ir kitų metalinių medžiagų tamprumo modulių palyginimas
Metalas | Grynas titanas | Titano lydinys | Nerūdijantis plienas | paprasto anglinio plieno |
| Elastinis modulis/Gpa | 106.3 | 113.2 | 199.9 | 205.8 |
Palyginti su nerūdijančiu plienu ir kitomis medžiagomis, titano lydinys turi mažą elastingumo modulį, puikų biologinį suderinamumą ir apdirbamumą. Pastaraisiais metais jis tapo idealia funkcine struktūrine medžiaga chirurginiams implantams. Tobulėjant mokslui ir technologijoms bei vis gilėjant klinikiniam pritaikymui, medicinos prietaisai vystosi link ilgaamžių, daugiafunkcinių, lengvų ir pigių, todėl titano lydinys yra pati idealiausia medžiaga.
1,5 didelis atsparumas smūgiams ir nuovargiui
Didelis atsparumas smūgiams ir nuovargiui gali pagerinti įrangos atsparumą statinėms ir dinaminėms apkrovoms bei gebėjimą atsispirti periodiniam jūros vandens poveikiui.
2. Titano ir titano lydinių taikymo trūkumai ir trūkumai
2.1 prastas atsparumas dilimui ir mažas titano lydinio paviršiaus kietumas
Santykinai judančių dalių atveju prastas atsparumas dilimui ir mažas titano lydinio paviršiaus kietumas tapo kliūtimi, ribojančia naudojimą. Paviršiaus kietumas ir atsparumas dilimui gali būti pagerintas kietinant paviršių. Tokie kaip terminis purškimas, plazminis azotavimas, nusodinimas garais, azotavimas druskos vonioje ir kiti metodai. Pavyzdžiui, naudojant garų nusodinimo metodą, dangos storis siekia 2–3 um, kietumas yra didesnis nei 2000 hv, o paviršiaus šiurkštumas Ra yra mažesnis arba lygus 0,8, o tai pagerina kietumą ir atsparumą dilimui.
2.2 titano lydinys turi gerą biologinį suderinamumą, o mikroorganizmus lengva pritvirtinti
Titano lydinio medžiagos turi gerą biologinį suderinamumą, netoksiškos ir nekenksmingos, todėl mikroorganizmai lengvai prisitvirtina esant aukštai aplinkos temperatūrai. Galima naudoti anti-adhezines dangas (antikorozinius dažus, antifouling dažus ir kt.). Pavyzdžiui, apatinio sluoksnio sukibimo stiprumas gali būti padidintas nuo 5–6 MPa iki daugiau nei 10 MPa, panaudojus kai kurias anti-adhezines dangas.
2.3 Galimas skirtumas tarp titano lydinio ir kitų metalų
Kai titano lydinys yra sujungtas su kitomis konstrukcinėmis medžiagomis, natūralus titano lydinio korozijos potencialas jūros vandenyje yra didesnis nei visų dažniausiai naudojamų konstrukcinių medžiagų, todėl kitos konstrukcinės medžiagos yra linkusios į koroziją, o tai yra problema, į kurią reikia atsižvelgti renkantis titano lydinio komponentai jūrinėse konstrukcijose. Gali būti taikomas izoliacinis apdorojimas, pvz., padengimas izoliaciniais dažais, anodinė oksidacija, mikrolanko oksidacija arba garų nusodinimo danga. Pavyzdžiui, mikro lanko oksidacijos metodas gali sukurti 10-20 mm storio oksido plėvelę ir pagerinti paviršiaus varžą.






