Изчерпателен доклад за изследвания за титанови и титанови сплави: основни характеристики, напредък на научните изследвания и бъдещи предизвикателства

1 Основни физически и химични свойства на титанови и титанови сплави
Титанът, като стратегически лек метал, заема незаменимо положение във високото - крайно индустриално поле с отличната си специфична якост (съотношение сила/плътност) и всички - устойчивост на корозия на околната среда. Плътността на титанът е само 4,51 g/cm³ (около 57% от стоманата), но якостта му е еквивалентна на тази на високата - якост стомана, което я прави най -високата специфична якост сред металните материали. Кристалната структура на титанът е шестоъгълна близка - опакована (HCP, фаза) под 882 градуса и тяло - кубичен (BCC, фаза) над 882 градуса. Тази характеристика на промяна на фазата осигурява богати възможности за дизайн на сплав.

 

1.1 Механична и екологична адаптивност Висока и ниска температура: Титанови сплави все още поддържат добра якост в диапазона от 450 - 600 градуса, като Ti - 6al-4V, което поддържа якост на добив над 500 MPa при 400 градуса. Ниските температурни характеристики са още по -изключителни. Удължението на TA7 сплав при -253 градуса течен водород температура е по -голямо от 12%, което го прави предпочитаният материал за аерокосмическите криогенни контейнери за гориво. Механизъм за устойчивост на корозия: Плътният пасивационен филм Tio₂ (дебелина 5-20 nm) се образува незабавно на повърхността на титан, което прави скоростта му на корозия в морската вода, хлор-алкал и кисела среда, по-ниска от 0,001 mm/a. Неговата устойчивост на корозия на корозия (SCC) е значително по -добра от тази на неръждаемата стомана и е известна като "океански метал". Биосъвместимост: Плътността на тока на самокорозия на чистия титан в симулирани телесни течности е едва 2,24 × 10⁻⁸ A/cm², а липсата на метален йон го прави основен материал за изкуствени стави и зъбни импланти.

 

1.2 ВЪЗДЕЙСТВИЯ ОБРАЗОВАНИЕ ОБРАЗОВАНИЕ ДЕФЕКТИ НА ТЕРМАЛНАТА ТЕПАКВАНЕ: Термичната проводимост е само 17 W/M · K (1/14 от алуминий), а температурата в зоната на рязане е толкова висока, колкото над 1000 градуса, което ускорява износването на инструмента. Висока химическа активност: Той реагира с O, N и H при високи температури, за да генерира 50 {- 200 μm втвърден слой, което изисква инертна атмосфера защита за обработка. Нисък еластичен модул: Около 110 GPA (1/2 стомана), което води до тежка пролетна обработка и трудност при контролиране на точността на формиране на тънкостенни части.