Ciri dan sifat bahan aloi titanium dan titanium

Aloi titanium dan titanium mempunyai banyak sifat yang sangat baik, terutamanya ditunjukkan dalam aspek berikut:
1. Kekuatan tinggi. Aloi titanium mempunyai kekuatan tinggi, kekuatan tegangannya ialah 686-1176MPa, dan ketumpatannya hanya kira-kira 60% daripada keluli, jadi kekuatan khususnya adalah sangat tinggi.
2. Kekerasan tinggi. HRC kekerasan aloi titanium (keadaan sepuhlindap) ialah 32-38.
3. Modulus keanjalan rendah. Modulus keanjalan aloi titanium (keadaan annealed) ialah 1.078×10-1.176×10MPa, iaitu kira-kira separuh daripada keluli dan keluli tahan karat.
4. Prestasi suhu tinggi dan rendah yang sangat baik. Pada suhu tinggi, aloi titanium masih boleh mengekalkan sifat mekanikal yang baik, rintangan habanya jauh lebih tinggi daripada aloi aluminium, dan julat suhu penggunaannya adalah luas. Pada masa ini, suhu kerja aloi titanium tahan haba baharu boleh mencapai 550-600 darjah; pada suhu rendah, kekuatan aloi titanium bertambah baik berbanding suhu biasa, dan ia mempunyai keliatan yang baik. Aloi titanium suhu rendah masih boleh mengekalkan keliatan yang baik pada -253 darjah .

5. Titanium mempunyai rintangan kakisan yang kuat. Dalam udara di bawah 550 darjah, filem oksida yang nipis dan padat akan cepat terbentuk pada permukaan titanium. Oleh itu, rintangan kakisannya dalam media pengoksidaan seperti atmosfera, air laut, asid nitrik dan asid sulfurik, alkali kuat adalah lebih baik daripada kebanyakan keluli tahan karat.
Aloi titanium mempunyai kekuatan dan kekerasan yang tinggi, jadi peralatan pemprosesan diperlukan untuk berkuasa, dan acuan dan alat pemotong harus mempunyai kekuatan dan kekerasan yang tinggi. Semasa pemotongan, kawasan sentuhan antara cip dan muka rake adalah kecil, dan tekanan pada hujung alat adalah besar. Berbanding dengan keluli 45, walaupun daya pemotongan aloi titanium hanya 2/3-3/4, kawasan sentuhan antara cip dan muka rake adalah lebih kecil (hanya 1/2-2/3 daripada 45 keluli ), jadi pemotongan alat Tegasan pada bilah adalah besar, dan hujung alat atau canggih mudah dipakai; aloi titanium mempunyai faktor geseran yang besar dan kekonduksian terma yang rendah (masing-masing hanya 1/4 dan 1/16 besi dan aluminium); sentuhan antara alat dan cip adalah disebabkan olehnya Dengan panjang yang pendek, haba pemotongan akan terkumpul di kawasan kecil berhampiran dengan tepi pemotong dan tidak akan mudah hilang. Faktor-faktor ini menjadikan suhu pemotongan aloi titanium sangat tinggi, mengakibatkan haus alat dipercepatkan dan menjejaskan kualiti pemprosesan. Disebabkan oleh modulus keanjalan rendah aloi titanium, bahan kerja melantun dengan hebat semasa pemotongan, yang boleh menyebabkan peningkatan kehausan bahagian sayap alat dan ubah bentuk bahan kerja. Aloi titanium sangat aktif secara kimia pada suhu tinggi dan mudah bertindak balas dengan bendasing gas seperti hidrogen dan oksigen di udara. Tindak balas kimia menghasilkan lapisan yang mengeras, memburukkan lagi haus alat; dalam pemotongan aloi titanium, bahan bahan kerja mudah terikat pada permukaan alat, dan ditambah dengan suhu pemotongan yang tinggi, alat ini terdedah kepada haus resapan dan haus pelekat.
Aloi titanium mempunyai sifat kimia yang aktif dan mudah serasi dengan dan melekat pada bahan pelelas pada suhu tinggi, menyumbat roda pengisar, mengakibatkan peningkatan kehausan roda pengisaran, mengurangkan prestasi pengisaran, dan kesukaran untuk memastikan ketepatan pengisaran. Haus roda pengisar juga meningkatkan kawasan sentuhan antara roda pengisar dan bahan kerja, menyebabkan keadaan pelesapan haba merosot dan suhu di kawasan pengisaran meningkat dengan mendadak, membentuk tegasan haba yang besar pada permukaan pengisaran, menyebabkan luka terbakar tempatan pada bahan kerja dan menyebabkan keretakan pengisaran. Aloi titanium mempunyai kekuatan dan keliatan yang tinggi, yang menjadikan cip pengisaran sukar dipisahkan semasa pengisaran, meningkatkan daya pengisaran, dan meningkatkan penggunaan kuasa pengisaran dengan sewajarnya. Aloi titanium mempunyai kekonduksian terma yang rendah dan haba tentu yang kecil. Pengaliran haba adalah perlahan semasa pengisaran, menyebabkan haba terkumpul di zon arka pengisaran, menyebabkan suhu zon pengisaran meningkat dengan mendadak. ,

Apabila menyemperit aloi titanium dan titanium, suhu penyemperitan tinggi dan kelajuan penyemperitan cepat diperlukan untuk mengelakkan suhu jatuh terlalu cepat. Pada masa yang sama, masa sentuhan antara kosong suhu tinggi dan acuan harus dipendekkan sebanyak mungkin. Oleh itu, die penyemperitan harus menggunakan bahan die tahan haba baru, dan kelajuan menyampaikan kosong dari relau pemanasan ke tong penyemperitan juga harus pantas. Memandangkan logam mudah tercemar oleh gas semasa pemanasan dan penyemperitan, langkah perlindungan yang sesuai juga perlu diambil. Pelincir yang sesuai hendaklah dipilih semasa penyemperitan untuk mengelakkan lekatan pada acuan, seperti penyemperitan jaket dan penyemperitan berlincir kaca. Disebabkan oleh kesan haba yang besar daripada ubah bentuk aloi titanium dan titanium dan kekonduksian terma yang lemah, perhatian khusus mesti diberikan untuk mencegah terlalu panas semasa penyemperitan dan ubah bentuk. Proses penyemperitan aloi titanium adalah lebih rumit daripada aloi aluminium, aloi kuprum dan juga keluli. Ini ditentukan oleh sifat fizikal dan kimia khas aloi titanium. Semasa penyemperitan terbalik panas konvensional aloi titanium, suhu acuan adalah rendah, suhu permukaan bilet yang bersentuhan dengan acuan jatuh dengan cepat, manakala suhu di dalam bilet meningkat disebabkan oleh haba ubah bentuk. Oleh kerana kekonduksian terma aloi titanium yang rendah, selepas suhu permukaan menurun, haba bilet dalam tidak boleh dipindahkan ke permukaan dalam masa untuk menambahnya, dan lapisan permukaan yang mengeras akan muncul, menjadikannya sukar untuk meneruskan ubah bentuk. Pada masa yang sama, kecerunan suhu yang besar akan muncul di antara lapisan permukaan dan lapisan dalam. Walaupun ia boleh dibentuk, ia mudah menyebabkan ubah bentuk dan struktur tidak sekata.
Aloi titanium sangat sensitif terhadap parameter proses penempaan. Perubahan dalam suhu penempaan, jumlah ubah bentuk, jumlah ubah bentuk dan kadar penyejukan akan menyebabkan perubahan dalam struktur dan sifat aloi titanium. Untuk mengawal sifat struktur penempaan dengan lebih baik, dalam beberapa tahun kebelakangan ini, teknologi penempaan termaju seperti penempaan cetakan panas dan penempaan isoterma telah digunakan secara meluas dalam pengeluaran penempaan aloi titanium.

Keplastikan aloi titanium meningkat dengan suhu. Dalam julat suhu 1000-1200 darjah , keplastikan mencapai nilai maksimum, dan darjah ubah bentuk yang dibenarkan mencapai 70%-80%. Julat suhu penempaan aloi titanium adalah sempit dan harus dikawal dengan ketat mengikut ( )/ suhu transformasi (kecuali bukaan jongkong), jika tidak, bijirin akan tumbuh dengan ganas dan mengurangkan keplastikan suhu bilik; aloi titanium biasanya antara ( ) Penempaan dilakukan di kawasan fasa kerana suhu penempaan di atas garisan ( )/ penjelmaan terlalu tinggi, yang akan membawa kepada penjanaan fasa rapuh. Kedua-dua penempaan awal dan penempaan akhir aloi titanium mestilah lebih tinggi daripada suhu ( )/penjelmaan. Rintangan ubah bentuk aloi titanium meningkat dengan cepat dengan peningkatan kelajuan ubah bentuk, antaranya suhu penempaan mempunyai pengaruh yang lebih besar terhadap rintangan ubah bentuk aloi titanium. Oleh itu, penempaan konvensional mesti dilakukan dalam acuan penempaan dengan penyejukan yang minimum. Kandungan unsur interstisial (seperti O, N, C) juga mempunyai kesan yang ketara ke atas kebolehpalsuan aloi titanium.