A titánötvözet a titánból és más fémekből készült különféle ötvözött fémekre utal. A titán fontos szerkezeti fém, amelyet az 1950-es években fejlesztettek ki. A titánötvözet nagy szilárdsággal, jó korrózióállósággal és magas hőállósággal rendelkezik. Az 1950-es és 1960-as években a fő hangsúly a magas hőmérsékletű titánötvözetek fejlesztésére irányult a repülőgép-hajtóművekhez és a szerkezeti titánötvözetek repülőgép-karosszériákhoz.
Az 1970-es években számos korrózióálló titánötvözetet fejlesztettek ki. Az 1980-as évek óta a korrózióálló titánötvözetek és a nagy szilárdságú titánötvözetek továbbfejlesztésre kerültek. A titánötvözeteket főként repülőgép-motor-kompresszor-alkatrészek előállítására használják, ezt követik a rakéták, rakéták és a nagy sebességű repülőgépek szerkezeti alkatrészei.
A titán egy új típusú fém. Tulajdonságai a szén-, nitrogén-, hidrogén-, oxigén- stb. szennyezőanyag-tartalommal kapcsolatosak. A legtisztább titán-jodid szennyeződéstartalma nem haladja meg a 0,1%-ot, de szilárdsága alacsony, plaszticitása nagy . A 99,5%-ban ipari tisztaságú titán tulajdonságai a következők: sűrűségρ =4,5 g/cm 3 , olvadáspont 1725 fok , hővezető képességλ =15.24W/(mK), szakítószilárdság σb=539MPa, nyúlás δ=25%, szelvényzsugorodás ψ=25%, rugalmassági modulus E=1. 078×105MPa, keménység HB195.
nagy szilárdságú
Több fémanyag teljesítmény-összehasonlító táblázata
A titánötvözet sűrűsége általában 4,51 g/cm3 körül van, ami csak 60%-a az acélénak. Egyes nagy szilárdságú titánötvözetek meghaladják sok ötvözött szerkezeti acél szilárdságát. Ezért a titánötvözet fajlagos szilárdsága (szilárdsága/sűrűsége) sokkal nagyobb, mint más fémszerkezeti anyagoké, és nagy egységszilárdságú, jó merevségű és könnyű alkatrészeket lehet készíteni. A repülőgép-hajtóművek alkatrészei, keretei, burkolatai, rögzítőelemei és futóművei mind titánötvözetet használnak.
Magas hőszilárdság
A használati hőmérséklet több száz fokkal magasabb, mint az alumíniumötvözeté. Közepes hőmérsékleten is képes fenntartani a szükséges szilárdságot, és 450-500 fokon hosszú ideig működik. Ennek a két titánötvözettípusnak még mindig nagy a fajlagos szilárdsága 150 fok és 500 fok között, míg az alumíniumötvözet fajlagos szilárdsága jelentősen csökken 150 foknál. A titánötvözet üzemi hőmérséklete elérheti az 500 fokot, míg az alumíniumötvözeté a 200 fokot.
Jó korrózióállóság
A titánötvözetek nedves atmoszférában és tengervízben működnek, és korrózióállóságuk sokkal jobb, mint a rozsdamentes acélé. Különösen ellenállnak a lyukkorróziónak, a savas korróziónak és a feszültségkorróziónak. Kiváló korrózióállóságuk van lúgokkal, kloriddal, klórtartalmú szerves anyagokkal, salétromsavval, kénsavval stb. szemben. A titánnak azonban gyenge a korrózióállósága a redukáló oxigénnel és krómsóval szemben.
Jó teljesítmény alacsony hőmérsékleten
mechanikai tulajdonságok alacsony és ultraalacsony hőmérsékleten. A jó alacsony hőmérsékleti tulajdonságokkal és rendkívül alacsony intersticiális elemekkel rendelkező titánötvözetek, mint például a TA7, -253 fokon is megtartanak bizonyos plaszticitást. Ezért a titánötvözetek is fontos alacsony hőmérsékletű szerkezeti anyagok.
Magas kémiai aktivitás
Titánötvözetből készült termékek
A titán nagy kémiai aktivitású, és erősen reagál a légkörben lévő O 2, N 2, H 2, CO, CO 2, vízgőz, ammónia stb. Ha a széntartalom nagyobb, mint 0,2%, kemény TiC képződik a titánötvözetben; magas hőmérsékleten a nitrogénnel reagálva TiN kemény felületi réteget is képez; 600 fok felett a titán elnyeli az oxigént, és nagy keménységű, megkeményedett réteget képez; amikor a hidrogéntartalom megemelkedik, rideg réteg is képződik. A gáz elnyelésével keletkező kemény és rideg felületi réteg 0,1-0,15 mm mélységet érhet el, a keményedés mértéke 20-30%. A titánnak nagy a kémiai affinitása is, és hajlamos a súrlódó felülethez tapadni.
Alacsony hővezető képesség
használat
A titánötvözet nagy szilárdságú és alacsony sűrűségű, jó mechanikai tulajdonságokkal, jó szívóssággal és korrózióállósággal rendelkezik. Ezenkívül a titánötvözet gyenge folyamatteljesítményű, nehezen vágható, és nagyon könnyen felszívja a szennyeződéseket, például a hidrogént, oxigént, nitrogént és szenet a forró feldolgozás során. Ezenkívül gyenge kopásállósággal és összetett gyártási folyamattal rendelkezik. A titán ipari termelése 1948-ban kezdődött. A légiközlekedési ipar fejlesztési igényei a titánipar fejlődéséhez vezettek, átlagosan évi 8%-os növekedési ütemben. A titánötvözet-feldolgozási anyagok éves termelése a világon elérte a 40,000 tonnát, és közel 30 titánötvözet-minőség létezik. A legszélesebb körben használt titánötvözetek a Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) és az ipari tiszta titán (TA1, TA2 és TA3). A titánötvözeteket főként repülőgép-hajtóművek kompresszoralkatrészeinek gyártására használják, ezt követik a rakéták, rakéták és a nagysebességű repülőgépek szerkezeti alkatrészei. A titánt és ötvözeteit az s{16}}s évek közepén az általános iparban használták elektrolitikus ipar elektródák, erőművek kondenzátorai, olajfinomítási és tengervíz sótalanítási fűtőberendezések, valamint környezetszennyezés-ellenőrző berendezések előállítására. A titán és ötvözetei korrózióálló szerkezeti anyaggá váltak. Hidrogéntároló anyagok előállítására és memóriaötvözetek alakítására is használják.