Titāna materiāla priekšrocības un trūkumi

Titāna materiāla priekšrocības un trūkumi

Titāna sakausējuma materiāliem ir lieliskas īpašības, un tos plaši izmanto kosmosa un citās svarīgās jomās un civilajā jomā, titāna un titāna sakausējumu materiālu veicināšana un pielietošana ir ļoti svarīga. Tajā pašā pielietojuma jomā pašlaik tiek izmantots arī nerūsējošais tērauds, vara sakausējuma materiāli un niķeļa sakausējumu materiāli. Tomēr titāna sakausējuma materiāli ir lieliski materiāli, ņemot vērā īpatnējo izturību, izturību pret koroziju un izturību pret augstu temperatūru. Tajā pašā laikā titāna sakausējuma materiāliem ir absolūtas lietošanas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem materiāliem izejvielu cenas, izejvielu produkcijas, apstrādes izmaksu un titāna apstrādes apjoma ziņā.

1. Lieliskas titāna sakausējumu īpašības

1.1 augsta īpatnējā izturība

Titāna un citu metālu materiālu blīvuma un īpatnējās stiprības salīdzinājums

Titāna un citu metālu stiepes stiprības un ražības stiprības salīdzinājums

1.2 Lieliska izturība pret koroziju

Jūras ūdens ātrgaitas erozijas korozijas tests

1.3 nemagnētisks

Titāna sakausējuma materiāla nemagnētiskā īpašība var uzlabot aprīkojuma pretmagnētisko traucējumu veiktspēju, palielināt slēpšanu un nodrošināt, ka to var izmantot zemūdens korpusiem un kuģu korpusiem.

1.4 Lieliska bioloģiskā saderība un zems elastības modulis

Titāna un citu metāla materiālu elastības moduļa salīdzinājums

Salīdzinot ar nerūsējošo tēraudu un citiem materiāliem, titāna sakausējumam ir zems elastības modulis, lieliska bioloģiskā saderība un apstrādes spēja. Pēdējos gados tas ir kļuvis par ideālu funkcionālu strukturālu materiālu ķirurģiskiem implantiem. Attīstoties zinātnei un tehnoloģijām un padziļinot klīnisko pielietojumu, medicīniskās ierīces attīstās uz ilgu kalpošanas laiku, daudzfunkcionālām, vieglām un zemām izmaksām, tāpēc titāna sakausējums ir ideālākais materiāls.

1,5 augsta triecienizturība un noguruma izturība

Augsta triecienizturība un noguruma izturība var uzlabot iekārtas spēju pretoties statiskām un dinamiskām slodzēm un spēju pretoties periodiskai jūras ūdens ietekmei.

2. Titāna un titāna sakausējumu pielietojuma trūkumi un trūkumi

2.1 slikta nodilumizturība un zema titāna sakausējuma virsmas cietība

Detaļām ar relatīvu kustību titāna sakausējuma vājā nodilumizturība un zemā virsmas cietība ir kļuvuši par vājo vietu, kas ierobežo pielietojumu. Virsmas cietību un nodilumizturību var uzlabot ar virsmas sacietēšanu. Piemēram, termiskā izsmidzināšana, plazmas nitrēšana, tvaiku pārklāšana, sāls vannas nitrēšana un citas metodes. Piemēram, izmantojot tvaiku pārklāšanas metodi, pārklājuma biezums sasniedz 2–3 um, cietība ir lielāka par 2000 hv un virsmas raupjums Ra ir mazāks vai vienāds ar 0,8, kas uzlabo cietību un nodilumizturību.

2.2 titāna sakausējumam ir laba bioloģiskā saderība, un mikroorganismi ir viegli piestiprināmi

Titāna sakausējuma materiāliem ir laba bioloģiskā saderība, tie nav toksiski un nekaitīgi, kas nodrošina vieglu mikroorganismu piesaisti augstā apkārtējās vides temperatūrā. Var izmantot pretadhēzijas pārklājumus (pretkorozijas krāsu, pretapaugšanas krāsu utt.). Piemēram, pēc dažu pretadhēzijas pārklājumu izmantošanas apakšējā slāņa adhēzijas izturību var palielināt no 5 ~ 6 MPa līdz vairāk nekā 10 MPa.

2.3 Iespējamā atšķirība starp titāna sakausējumu un citiem metāliem

Ja titāna sakausējumu savieno ar citiem konstrukcijas materiāliem, titāna sakausējuma dabiskās korozijas potenciāls jūras ūdenī ir lielāks nekā visiem parasti izmantotajiem konstrukcijas materiāliem, tāpēc citi konstrukcijas materiāli ir pakļauti korozijai, kas ir problēma, kas jāņem vērā, izvēloties titāna sakausējuma sastāvdaļas ārzonas konstrukcijās. Var izmantot izolācijas apstrādi, piemēram, pārklājuma izolācijas krāsu, anodisko oksidēšanu, mikroloka oksidēšanu vai tvaiku pārklāšanas pārklājumu. Piemēram, mikroloka oksidēšanas metode var radīt 10-20mm biezu oksīda plēvi un uzlabot virsmas pretestību.