Kādas ir 3. pakāpes titāna - īpašības. Zināšanas

1. Kādas ir 3. klases titāna īpašības?

3. pakāpes titāns, kas pazīstams arī kā komerciāli tīrs titāns (CP Ti), 3. pakāpe ir vidējas -neleģētā titāna klases, kas līdzsvaro mehānisko veiktspēju un apstrādājamību. Tās galvenās īpašības ir šādas:

Ķīmiskais sastāvs: Tas sastāv no vairāk nekā 99% tīra titāna, ar nelieliem piemaisījumiem, tostarp dzelzi (maks. 0,30%), oglekli (maks. 0,10%), slāpekli (maks. 0,05%), ūdeņradi (maks. 0,015%) un skābekli (maks. 0,35%). Kontrolētais skābekļa saturs ir galvenais faktors, kas to atšķir no zemākas -izturības 1. un 2. pakāpes titāna.

Mikrostruktūra: Tam ir sešstūraina cieši{0}}iesaiņota (HCP) kristāla struktūra (alfa fāze) istabas temperatūrā. Šī struktūra nodrošina labu elastību un formējamību, vienlaikus saglabājot lielāku izturību nekā alfa-fāzes 1/2. pakāpes titānam.

Izturība pret koroziju: Tam ir lieliska izturība pret koroziju dažādās vidēs, ieskaitot jūras ūdeni, jūras atmosfēru, atšķaidītas skābes (piemēram, sērskābi, sālsskābi zemās koncentrācijās) un lielākajā daļā organisko savienojumu. Tās pasīvā oksīda plēve (TiO₂) veidojas ātri un ir stabila, novēršot turpmāku oksidēšanos.

Fiziskās īpašības: tā blīvums ir aptuveni 4,51 g/cm³ (apmēram 56% no tērauda blīvuma), kušanas temperatūra ir 1668 grādi (3034 grādi F), laba siltumvadītspēja (17 W/m·K pie 25 grādiem) un elektriskā pretestība (420 nΩ·m pie 25 grādiem).

Apstrādājamība: To var viegli izgatavot, izmantojot parastos metālapstrādes procesus, piemēram, auksto velmēšanu, kalšanu, metināšanu un apstrādi. Tomēr tā stiprākai nekā 1/2 pakāpei aukstās formēšanas laikā var būt nepieciešams nedaudz vairāk spēka.

2. Kāda ir 3. klases titāna mehāniskā izturība?

Mehāniskā izturība attiecas uz materiāla spēju pretoties ārējiem spēkiem bez deformācijas vai lūzuma. 3. pakāpes titāns ir klasificēts kā avidēja-stiprībakomerciāli tīrs titāns, kura stiprības līmenis atrodas starp zemākas-izturības pakāpes 1/2 un augstākas-izturības 4. klases titānu. Tās tipiskās mehāniskās izturības īpašības (atbilstoši ASTM B265, titāna plākšņu, loksnes un sloksnes standartam) kvantitatīvi nosaka pēc tādiem galvenajiem rādītājiem kā stiepes izturība, tecēšanas robeža un pagarinājums, kā norādīts tālāk esošajā tabulā.

Mehāniskais īpašums	Tipiskā vērtība (istabas temperatūra)	ASTM B265 minimālā prasība	Vienība
Stiepes izturība (UTS)	650 – 750	550	MPa
Ienesīgums (0,2% nobīde)	550 – 650	485	MPa
Pagarinājums (50 mm)	15 – 20	12	%

Stiepes izturība: Maksimālais spriegums, ko materiāls var izturēt pirms pārrāvuma. 3. pakāpes stiepes izturība (650–750 MPa) ir ievērojami augstāka nekā 2. pakāpes (450–550 MPa), tāpēc tā ir piemērota lietojumiem, kuriem nepieciešama lielāka slodzes nestspēja.

Elastīgums ar izturību: Atšķirībā no dažiem augstas -stiprības sakausējumiem, 3. pakāpe saglabā labu elastību (15–20% pagarinājums), ļaujot tai absorbēt enerģiju un izturēt trauslumu dinamiskos vai triecien{4}}noslodzes scenārijos.

info-447-449 info-445-443

info-445-443 info-447-448

3. Kāda ir 3. pakāpes titāna tecēšanas robeža?

Rašanās spēks (īpaši0,2% nobīdes tecēšanas robeža) ir spriegums, pie kura materiālam ir paliekoša deformācija 0,2% apmērā (plastiskās deformācijas standarta slieksnis). 3. pakāpes titānam šī īpašība ir būtiska, lai izstrādātu sastāvdaļas, kurām nepieciešama izturība pret pastāvīgām formas izmaiņām darba slodzes apstākļos.

Tipiskās un standarta prasības:

Saskaņā ar ASTM B265 minimālā 0,2% nobīdes tecēšanas robeža 3. pakāpes titānam ir485 MPa.

Praktiskajā ražošanā tipiskās tecēšanas robežas vērtības svārstās no550 MPa līdz 650 MPa(atkarībā no apstrādes apstākļiem, piemēram, aukstā darba vai atkausēšanas).

Ražas stiprumu ietekmējošie faktori:

Skābekļa saturs: Skābeklis darbojas kā ciets{0}}šķīduma stiprinātājs titānā. 3. pakāpes augstākais skābekļa ierobežojums (maksimums 0,35%) salīdzinājumā ar 2. pakāpi (maksimums 0,25%) tieši veicina tā augstāku tecēšanas robežu.

Aukstais darbs: Aukstā darba pakāpes palielināšana (piemēram, velmēšana, vilkšana) palielina tecēšanas spēku. Piemēram, auksti-apstrādātas 3. pakāpes loksnes tecēšanas robeža var būt 650 MPa, savukārt atkvēlinātas loksnes (karsētas, lai mazinātu spriedzi) izturība var būt tuvāka 550 MPa.

Temperatūra: Paaugstinātā temperatūrā ražas stiprums nedaudz samazinās. Pie 300 grādiem tas var samazināties līdz aptuveni 450–500 MPa, taču tas paliek stabils zem 200 grādiem, padarot to piemērotu mērenas temperatūras lietošanai.