Priodweddau a swyddogaethau metel titaniwm

Mae aloi titaniwm yn ddeunydd ysgafn, gwrthsefyll cyrydiad, a chryfder uchel, a gall y cymhwysiad dilynol i ffonau smart wella cryfder cyffredinol, ymwrthedd gollwng, a gwrthiant crafu'r ffôn. Fodd bynnag, mae aloi titaniwm yn ddeunydd anodd i'w brosesu, ac mae cyflwyno bezels aloi titaniwm yn her mewn technoleg CNC. Pam rydyn ni'n meddwl bod aloi titaniwm yn ddeunydd anodd ei beiriant? Gadewch i ni adnabod ei briodweddau gyda'n gilydd.
Mae titaniwm yn elfen â rhif atomig 22 yn y tabl cyfnodol, elfen is-grŵp o'r pedwerydd cylch, hy, grŵp IVB, sef grŵp o elfennau heblaw titaniwm, zirconiwm a hafniwm, y mae eu nodwedd gyffredin yn bwynt toddi uchel a'r ffurfio ffilm ocsid sefydlog ar ei wyneb ar dymheredd ystafell.
1, dwysedd isel, cryfder uchel, cryfder penodol
Dwysedd titaniwm yw 4.51g/cm3, 57% o ddur, mae titaniwm yn llai na dwywaith yn drymach nag alwminiwm, dair gwaith yn gryfach nag alwminiwm. Cryfder penodol aloi titaniwm (cymhareb cryfder / dwysedd) yw'r mwyaf o'r aloion diwydiannol a ddefnyddir yn gyffredin (gweler Tabl 1), mae cryfder penodol aloi titaniwm 3.5 gwaith yn fwy na dur di-staen, aloi alwminiwm 1.3 gwaith yn fwy na aloi magnesiwm 1.7 gwaith, felly mae'n yn ddeunyddiau strwythurol hanfodol ar gyfer y diwydiant awyrofod.
2, ymwrthedd cyrydiad rhagorol
Mae goddefedd titaniwm yn dibynnu ar bresenoldeb ffilm ocsid, sydd â gwrthiant cyrydiad llawer gwell mewn cyfryngau ocsideiddio nag mewn cyfryngau lleihau. Mae cyrydiad cyfradd uchel yn digwydd mewn cyfryngau lleihau. Nid yw titaniwm yn cyrydu mewn rhai cyfryngau cyrydol, megis dŵr môr, nwy clorin gwlyb, toddiannau clorit a hypoclorit, asid nitrig, asid cromig, cloridau metel, sylffidau, ac asidau organig. Fodd bynnag, mewn cyfryngau sy'n adweithio â thitaniwm i gynhyrchu hydrogen (ee asidau hydroclorig a sylffwrig), mae gan ditaniwm gyfradd cyrydu fawr fel arfer. Fodd bynnag, os ychwanegir ychydig bach o asiant ocsideiddio at yr asid, bydd ffilm passivation yn ffurfio ar wyneb titaniwm. Felly, mae titaniwm yn gwrthsefyll cyrydiad mewn cymysgeddau asid sylffwrig-nitrig cryf neu asid hydroclorig asid-nitrig, a hyd yn oed mewn asid hydroclorig sy'n cynnwys clorin rhydd. Mae ffilm amddiffynnol ocsid titaniwm yn aml yn cael ei ffurfio pan fydd y metel yn dod ar draws dŵr, hyd yn oed mewn symiau bach o ddŵr neu anwedd dŵr. Os yw titaniwm yn agored i amgylchedd sy'n ocsideiddio'n gryf yn absenoldeb llwyr dŵr, mae ocsidiad cyflym yn digwydd ac mae adweithiau treisgar a hyd yn oed hylosgiad digymell yn digwydd yn aml. Mae ffenomenau o'r fath wedi digwydd pan fydd titaniwm yn adweithio ag asid nitrig mygdarthu sy'n cynnwys gormod o nitrogen ocsid, a phan fydd titaniwm yn adweithio â nwy clorin sych. Felly, mae angen rhywfaint o ddŵr i atal adweithiau o'r fath.
3, ymwrthedd gwres da
Fel arfer alwminiwm ar 150 gradd, dur di-staen ar 310 gradd sy'n colli'r perfformiad gwreiddiol, ac aloi titaniwm ar 500 gradd yn dal i gynnal eiddo mecanyddol da. Pan fydd cyflymder yr awyren yn cyrraedd 2.7 gwaith cyflymder sain, mae tymheredd wyneb strwythur yr awyren yn cyrraedd 230 gradd, ni ellir defnyddio aloi alwminiwm ac aloion magnesiwm, tra gall aloion titaniwm fodloni'r gofynion. Mae ymwrthedd gwres titaniwm yn dda, fe'i defnyddir ar gyfer disg a llafn cywasgydd aero-injan a chroen ffiwslawdd cefn yr awyren.
4, perfformiad tymheredd isel da
Cryfder rhai aloion titaniwm (fel Ti-5AI-2.5SnELI) gyda gostyngiad tymheredd a chynnydd, ond nid yw'r plastigrwydd yn lleihau llawer, yn dal i fod â hydwythedd a chaledwch da ar dymheredd isel, sy'n addas ar gyfer defnyddio mewn tymheredd isel iawn. Gellir ei ddefnyddio mewn peiriannau roced hydrogen hylif sych ac ocsigen hylifol, neu mewn llongau gofod â chriw ar gyfer cynwysyddion tymheredd isel iawn a blychau storio.
5, anfagnetig
Mae titaniwm yn anfagnetig, fe'i defnyddir mewn cregyn llong danfor, ni fydd yn achosi ffrwydrad mwyngloddiau.
6, dargludedd thermol bach
Mae dargludedd thermol titaniwm yn fach, dim ond 1/5 o ddur, alwminiwm 1/13, copr 1/25. dargludedd thermol gwael yn anfantais o titaniwm, ond ar rai adegau gallwch ddefnyddio'r nodwedd hon o ditaniwm.
7, modwlws isel o elastigedd
Dim ond 55% o ddur yw modwlws elastigedd titaniwm, fel deunydd strwythurol, mae modwlws elastigedd isel yn anfantais.
8, cryfder tynnol a chryfder cynnyrch yn agos iawn at
Ti-6AI-4V cryfder tynnol aloi titaniwm o 960MPa, cryfder cynnyrch o 892MPa, dim ond 58MPa yw'r gwahaniaeth rhwng y ddau.
9, mae titaniwm yn cael ei ocsidio'n hawdd ar dymheredd uchel
Titaniwm gyda chyfuniad cryf o hydrogen ac ocsigen, rhaid inni dalu sylw i atal ocsideiddio ac amsugno hydrogen. Dylid cynnal weldio titaniwm o dan amddiffyniad argon i atal halogiad. Dylai tiwbiau a phlatiau titaniwm gael eu trin â gwres o dan wactod, gofaniadau titaniwm triniaeth wres i reoli'r awyrgylch micro-ocsidiol.
10, ymwrthedd dampio isel
Bydd titaniwm a deunyddiau metel eraill (copr, dur) a wneir o'r un siâp a maint y cloc, gyda'r un grym i guro pob cloc yn canfod bod y cloc wedi'i wneud o ditaniwm yn pendilio hyd at sain amser hir, hy, trwy nid yw'r egni a roddir i'r cloc yn hawdd i ddiflannu, felly dywedwn fod perfformiad dampio titaniwm yn isel.