Las aleaciones de titanio se pueden dividir en varios grados según el contenido de impurezas.
② Los elementos que estabilizan la fase β y reducen la temperatura de transición de fase son elementos β-estables, que se pueden dividir en tipos isomórficos y * * * de precipitación. Los primeros incluyen molibdeno, niobio, vanadio, etc. Estos últimos incluyen cromo, manganeso, cobre, hierro y silicio.
③ Los elementos que tienen poco efecto sobre la temperatura de transición de fase son los elementos neutros, como el circonio, el estaño, etc.
El oxígeno, el nitrógeno, el carbono y el hidrógeno son las principales impurezas de las aleaciones de titanio. El oxígeno y el nitrógeno tienen una gran solubilidad en la fase α y tienen un efecto fortalecedor significativo sobre las aleaciones de titanio, pero reducen la plasticidad. En términos generales, los contenidos de oxígeno y nitrógeno en el titanio están por debajo de 0,15 ~ 0,2 y 0,04 ~ 0,05 respectivamente.
La solubilidad del hidrógeno en la fase α es muy pequeña. Demasiado hidrógeno disuelto en aleaciones de titanio producirá hidruros, lo que hará que la aleación se vuelva quebradiza. El contenido de hidrógeno en las aleaciones de titanio generalmente se controla por debajo de 0,015. La disolución de hidrógeno en titanio es reversible y puede eliminarse mediante recocido al vacío.
Datos ampliados
Clasificación y métodos de fabricación de aleaciones de titanio:
En la denominación de materiales de aleaciones de titanio, las aleaciones de titanio de tipo α (incluidas las de tipo casi α aleaciones) Generalmente llevan el nombre de TA, las aleaciones de titanio de tipo β (incluidas las aleaciones de tipo casi β) llevan el nombre de TB, y las aleaciones de titanio mixtas de dos fases de tipo α-β llevan el nombre de TC.
Por ejemplo, Ti-6Al-4V, las dos aleaciones mixtas de titanio más utilizadas, tiene la correspondiente marca nacional TC4. La norma nacional GB/T3620.1-2007, basada en la versión de 1994, agrega 54 marcas y elimina dos marcas, lo que eleva el número total de marcas de titanio y aleaciones de titanio a 76. Los materiales de aleación de titanio incluyen varillas, alambres, placas, tiras, piezas forjadas, etc.
Después del desarrollo de materiales en los últimos tres "Planes Quinquenales", ha comenzado a tomar forma una nueva generación de materiales de aleación de titanio para la columna vertebral de aviones con características chinas. La aleación de titanio TC4-DT, de resistencia media y alta tolerancia al daño, desarrollada independientemente por mi país, tiene la misma composición nominal que el TC4, pero tiene un menor contenido de oxígeno y una mejor tenacidad a la fractura.
También se han utilizado bien nuevos materiales como Ti45Nb (alambre), TA18 (tubo), TB8 (placa, alambre y piezas forjadas), TC21 (forjas). En combinación con las aleaciones de titanio fundido existentes TC1/TC2 (placas), TC4 (forjas, placas, alambres) y ZTC4, podemos formar aleaciones de titanio fundido con baja resistencia y alta plasticidad, resistencia media y alta plasticidad, alta resistencia y alta plasticidad. , aleaciones de titanio de resistencia ultraalta y aleaciones de titanio fundido. Un sistema de material principal completo.
Los métodos de preparación y procesamiento de aleaciones de titanio y sus piezas incluyen principalmente fusión al vacío, forjado, mecanizado, tratamiento térmico, forma casi neta, soldadura y tratamiento de superficies. Debido a la alta actividad química del titanio, se debe utilizar la fusión al vacío para la fusión de lingotes de titanio y sus aleaciones. La deformación por forjado es un medio clave para cambiar la estructura del titanio fundido y obtener el tipo de estructura deseado.
El procesamiento de aleaciones de titanio incluye principalmente fresado, torneado, mandrinado, taladrado y roscado. Las altas temperaturas de corte, las reacciones químicas con las herramientas de corte y el bajo módulo elástico son las principales razones por las que las aleaciones de titanio son difíciles de procesar. El tratamiento térmico de las aleaciones de titanio incluye principalmente recocido, solución sólida y envejecimiento.
Las tecnologías de forma casi neta incluyen fundición de precisión, forjado isotérmico, pulvimetalurgia, unión por difusión/conformación superplástica, creación rápida de prototipos por láser, moldeo por inyección de polvo, etc. El conformado casi neto es una tecnología de procesamiento avanzada que puede mejorar la utilización del material y lograr ciertos requisitos de rendimiento y tamaño a través del control del proceso. Las tecnologías avanzadas de soldadura de aleaciones de titanio incluyen soldadura láser y soldadura por haz de electrones.
Las aleaciones de titanio son muy sensibles al estado y la integridad de la superficie. Debido a su baja dureza superficial, son propensas a la fricción y al desgaste. En los últimos años, la tecnología de tratamiento superficial de aleaciones de titanio también ha logrado grandes avances. Tecnologías como el revestimiento por infiltración térmica, la deposición de vapor, la modificación de tres haces, el revestimiento por conversión, el refuerzo por deformación, la pulverización térmica, el revestimiento químico y la galvanoplastia se están desarrollando rápidamente.
Enciclopedia Baidu-Aleación de titanio