Các loại hợp kim titan: Cấp, tính chất và công dụng

Titan là kim loại đang có nhu cầu ngày càng tăng. Điều này là do nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và có nhiều tính chất cơ học mong muốn. Để tận dụng những đặc tính độc đáo của titan, các nhà sản xuất thêm một lượng nhỏ các nguyên tố khác vào titan nguyên chất để thay đổi tính chất vật lý của kim loại.

Do đó, có nhiều loại hợp kim titan để lựa chọn vì chúng có các đặc tính và giá thành khác nhau. Trong bài viết-này, chúng tôi thảo luận về các cách phân loại khác nhau của hợp kim titan và ứng dụng của từng cách phân loại này.

Khi thiết kế một bộ phận hoặc sản phẩm, điều quan trọng là phải biết các đặc tính độ bền của vật liệu để thiết kế và lựa chọn sản phẩm. Có nhiều loại hợp kim titan khác nhau nên điều quan trọng là phải hiểu biết về tất cả các đặc tính này để sử dụng chúng một cách hiệu quả.

Cường độ thấp

Đây là những hợp kim của titan có cường độ chảy nhỏ hơn 73 KSI (500 MPa). Chúng hoạt động trong các ứng dụng cần vật liệu có độ bền vừa phải. Ví dụ bao gồm các lớp ASTM 1,2,3,7 và 11.

Sức mạnh vừa phải

Đây là các hợp kim titan có cường độ năng suất từ ​​73 đến 131 KSI (500 đến 900 MPa). Họ đạt tiêu chuẩn ASTM 4,5 và 9, Ti-2,5%Cu, Ti-8%Al-1%Mo-0,1%V.

Sức mạnh trung bình

Đây là các hợp kim titan có cường độ chảy trong khoảng 131-145 KSI (900-1000 MPa). Chúng hoạt động trong các ứng dụng quan trọng đòi hỏi đặc tính cường độ cao, khả năng chống ăn mòn tốt và độ bền ở nhiệt độ cao. Một số ví dụ bao gồm Ti-6%Al-2%Sn-4%Zr-2%Mo và Ti-5,5%Al-3,5%Sn-3%Zr-1%Nb-0,3%Mo-0,3%Si.

Cường độ cao

Hợp kim titan có độ bền-cao có độ bền kéo từ 145 đến 174 KSI(1000-1200 MPa). Chúng có khả năng chống mỏi, rão và ăn mòn, khiến chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như bộ phận máy bay và thiết bị cấy ghép y tế.

Sức mạnh rất cao

Hợp kim có độ bền-rất cao có độ bền kéo vượt quá 174 KSI (1200 MPa). Loại vật liệu này đắt tiền nhưng mang lại hiệu suất vượt trội trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như động cơ phản lực, động cơ tên lửa, tàu vũ trụ và lò phản ứng hạt nhân. Các ví dụ bao gồm Ti-10%V-2%Fe-3%Al và Ti-4%Al-4%Mo-4%Sn-0,5%Si.

Hợp kim titan có nhiều loại, mỗi loại có đặc tính riêng. Sau đây là một số loại hợp kim titan phổ biến nhất.

Hợp kim titan lớp 5

Lớp 5 là hợp kim titan phổ biến nhất do độ bền cao. Đây là một hợp kim hàn phổ biến có thể hoạt động trong các bộ phận cấu trúc và chịu áp suất-. Nó có khả năng chống ăn mòn cao trong cả môi trường oxy hóa và khử.

Ngoài ra, nó còn được sử dụng trong các ngành công nghiệp hóa chất và dầu khí cũng như chế tạo các giàn khoan ngoài khơi. Hợp kim này có chức năng xây dựng các cơ sở xử lý nước, lò phản ứng hạt nhân và các môi trường quan trọng khác đòi hỏi vật liệu có độ bền cao,-chi phí thấp.

Hợp kim titan lớp 6

Lớp 6 là hợp kim titan được hàn phổ biến có chứa nhôm và thiếc thường được sử dụng cho các bộ phận tiếp xúc với nhiệt độ cao. Ngoài đặc tính độ bền-cao, hợp kim này còn có độ ổn định tuyệt vời, khiến nó trở thành lựa chọn tốt cho khung máy bay và động cơ phản lực.

Hợp kim Titan lớp 7

Hợp kim titan lớp 7 đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng nhiệt độ thấp và pH. Đây là kết quả của khả năng chống ăn mòn cực cao của nó.

Hợp kim Titan lớp 11

Lớp 11 là hợp kim titan có độ bền nhiệt độ-cao tốt và khả năng chống ăn mòn cao. Hợp kim này là nguyên liệu thô cho các bộ phận hoạt động ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như thiết bị xử lý hóa chất và dầu mỏ cũng như sản xuất động cơ máy bay và khung máy bay. Lớp 11 cũng được sử dụng để sản xuất tua-bin, bể chứa hydro lỏng và các thiết bị quan trọng khác. Hợp kim dễ dàng được chế tạo bằng cách gia công, rèn, cán và ép đùn.

Hợp kim Titan lớp 12

Nó áp dụng để sản xuất các bộ phận của máy bay, chẳng hạn như bộ phận động cơ, khung máy bay, thiết bị hạ cánh, hệ thống nhiên liệu và các thiết bị quan trọng khác. Hợp kim này cũng được sử dụng để sản xuất bình đông lạnh, bộ trao đổi nhiệt, cột chưng cất và các thiết bị khác hoạt động ở nhiệt độ cao.

Ngoài ra, lớp 12 còn dễ dàng được chế tạo bằng cách gia công, rèn, cán, ép đùn. Do đó, nó lý tưởng cho việc sản xuất van, phụ kiện và các thiết bị khác cần vật liệu chống ăn mòn.

Hợp kim titan lớp 23

Lớp 23 là hợp kim titan có độ dẻo và độ bền gãy tốt. Nó hoạt động chủ yếu trong việc sản xuất các thiết bị cấy ghép y tế.

Công nghiệp hàng không vũ trụ

Hợp kim titan được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ do tỷ lệ độ bền-trên-trọng lượng cao. Chúng được sử dụng để chế tạo ốc vít hàng không vũ trụ, khung máy bay, cụm thiết bị hạ cánh và động cơ phản lực vì chúng có thể chịu được nhiệt độ khắc nghiệt mà không bị ăn mòn hoặc nứt dưới áp suất.

Ngành y tế

Hợp kim titan được sử dụng trong các thiết bị y tế như khớp nhân tạo và khớp háng thay thế vì chúng có khả năng tương thích sinh học và chống ăn mòn. Kim loại có thể được gia công thành các hình dạng phức tạp mà không bị gãy hoặc nứt, khiến nó trở nên lý tưởng cho các dụng cụ phẫu thuật như dao mổ hoặc kẹp. Nó cũng được sử dụng trong cấy ghép nha khoa vì nó không gây kích ứng các mô mềm như thép không gỉ khi cấy vào khoang miệng.

Công nghiệp điện tử

Hợp kim titan có nhiều ứng dụng trong điện tử vì chúng có tính dẫn điện cao và có khả năng chống ăn mòn từ hầu hết các axit và kiềm. Điều này khiến chúng trở nên lý tưởng để sử dụng làm đầu nối trong pin hoặc các bộ phận điện khác cần tiếp xúc điện với nhau nhưng không bị ăn mòn theo thời gian do tiếp xúc với các chất ăn mòn như nước muối.

Được thành lập như một chuyên gia hàng đầu trong ngành titan toàn cầu, công ty chúng tôi vượt trội trong việc xuất khẩu và cung cấp các sản phẩm titan cao cấp cho nhiều ứng dụng quốc tế. Chúng tôi chuyên cung cấp các vật liệu hiệu suất cao-đáp ứng nhu cầu nghiêm ngặt của các lĩnh vực như hàng không vũ trụ, xử lý hóa chất, hàng hải, y tế và kỹ thuật ô tô.

Chuyên môn cốt lõi của chúng tôi nằm ở danh mục sản phẩm nhà máy titan toàn diện. Chúng tôi cung cấp ống titan chính xác và ống titan cho các hệ thống đường ống và truyền nhiệt quan trọng. Kho hàng của chúng tôi bao gồm các tấm titan chắc chắn, tấm titan và tấm titan để chế tạo kết cấu và công nghiệp. Để gia công và sản xuất linh kiện, chúng tôi cung cấp đầy đủ các loại thanh titan, thanh titan, phôi titan và dây titan. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp cuộn titan mịn và lá titan siêu mỏng-cho các mục đích sử dụng công nghiệp và công nghệ chuyên dụng.