1. Иза буна - познате високе чврстоће - до - омјер тежине, који су остала основна својства која баца на легуре титанијума критични материјал у ваздухопловству и медицинске индустрије?
Док је снага - до - тежина тежине најважнији, неколико других унутрашњих својстава легура титанијума подједнако је критично за ове високе - секторе перформанси:
Изузетна отпорност на корозију: Титанијум природно формира густ, лепљив и стабилан оксидни слој (тио ") који је тренутно реформисано ако је оштећено. То чини титанијумски барови високо отпорне на огроман распон окружења, укључујући слане воде, телесне течности, хлориде и многе хемикалије, далеко надмашени алуминијумски и нехрђајући челик у одређеним медијима.
Биокомпатибилност: Ово је кључ за медицинске имплантете. Титанијум није- токсичан и не одбацује људско тело. Његова способност ОССсеинтеграције - способност костију да се прерасте и придржава површине титанијума - чини га идеалним материјалом за ортопедске шипке које се користе у кичменим шипкама, стабљикама кукама и костима.
Перформансе умор: Титанијум легуре показују одличну снагу умор, што значи да могу да издрже велики број цикличних циклуса за утовар пре неуспеха. Ово је апсолутно битно за ротирајуће делове у млазним моторима (нпр. Дискови компресора) и компоненти ваздуха подвргнути циклусима притиска.
Модул еластичности: Титанијум-ов модул је отприлике половина челика, што значи да је флексибилније. Ова контролирана флексибилност је корисна у апликацијама попут ортопедских имплантата, где се ближи утакмица с боновим модулом може помоћи у смањењу заштитне заштите стреса.
2 Оцене ТИ-6АЛ-4В (оцена 5) и комерцијално чисти титанијум (нпр. Оцена 2) су најчешћи. Када би инжењер одредио бар ЦП титанијума над јачим легуром ТИ-6Ал-4В?
Избор између ЦП Титаниум и ТИ - 6АЛ-4В је класична компромиса између снаге, облика и отпорности на корозију.
Наведите ЦП Титаниум (оцене 1 - 4) када је потребан највиши ниво обликованости, дуктилности и отпорности на корозију, а екстремна механичка чврстоћа није примарни управљачки програм. ЦП титанијум је лакши за хладну форму, савијати се и заварити. Наведено је за хемијску опрему за прераду (нпр. Гранате измењивача топлоте, цевоводима), морске компоненте и медицинске имплантате где су потребне максималну флексибилност и биокомпатибилност без веће снаге легуре (нпр.
Наведите ТИ - 4В (5. разред) када је висока чврстоћа, отпорност умор и повишени перформансе температуре (до ~ 400 степени / 750 степени ф) критични. То је радни коњ за ваздухопловне структурне компоненте (слетања зупчаника, мотора мотора), компоненте мотора за турбине и медицински имплантати са високим стресом попут проблема са меџбама и ортопедске трауме. Компанија је у томе што је мање дуктилан и теже да се формира и машини од ЦП титанијум.
3. Који су примарни изазови обраде повезаних са баровима за легуре титанијума и које се стратегије користе за превазилажење?
Машински материјал Титаниум је ноторно тежак због његових материјалних својстава:
Ниска топлотна проводљивост: Топлота која се генерише током сечења не расипа се у чипс или радни комад; Уместо тога, концентрише се на ивицу алата за сечење, што доводи до брзе хабање алата и неуспех.
Висока хемијска реактивност: На високим температурама наишла је на време обраде, титанијум реагује са материјалима алата (попут карбида), што изазива жаљење, лепљење и дифузијско хабање, која деградирају алат.
Отврђивање рада: Титанијум може да ради - очвршћавање током сечења, што наредно пролази још теже и доводи до лоше површинске завршне обраде ако се не управља.
Стратегије за превазилажење ових изазова укључују:
Оштри алати: Користећи оштре, позитивне - раке - угаони алати са специјализованим премазима (нпр. Тиалн) да би се смањило трење и топлоте.
Мала брзина, висока стопа хране: запошљавање нижих брзина сечења за управљање грејањем топлоте, али коришћење већих стопе хране да би алат за одржавање рада у реду - очвршћана зона.
Висок - расхладна течност под притиском: користећи високи - расхладни течност под притиском прецизно у резном интерфејсу је пресудно. Уклања топлоту, подмазује рез и пере чипове да спречи резање.
Круте подешене поставке: Обезбеђивање екстремне ригидности у алатној машини, радни комад и учвршћење за сузбијање витанијум-ове опруге и избегавање ћаскања.
4. Како се микроструктуре бара за легуре титанијум-а (нпр. Алфа, бета, алфа - бета) утицати на своје механичке својства и избор за пријаву?
Алегални елементи и резултирајућа микроструктура дефинишу могућности титанијума легуре. Три главне класе су:
Алпха легуре (нпр. ЦП ТИ, ТИ - 5СН): то су не- топлотније и пре свега су ојачани кроз јачање чврстог решења. Они показују одличну заваривост, отпорност на пузање на повишеним температурама и добру отпорност на корозију. Обично се користе у хемијској обради и криогеним апликацијама.
Алпха - бета легуре (нпр. ТИ-6АЛ-4В): Ово је најчешћа класа. Они се могу ојачати топлотном третманом (раствор лечење и старење), који се таложи фине алфа честице у трансформисаној бета матрици. Ово нуди одличну равнотежу чврстоће, дуктилности и уморске снаге. Они су подразумевани избор за већину ваздухопловних и медицинских апликација.
Бета легуре (нпр. ТИ - 10В - 2ФЕ-3АЛ, ТИ-15В-3ЦР-3СН-3АЛ): Они су богати бета стабилизатори (нпр. В, МО, ЦР). Они нуде веома велику чврстоћу (највишу класу), одличну отврдњавост у дебелим пресецима и побољшана облика, у стању леченог раствора. Међутим, они могу имати нижу дуктипу и више су густе. Користе се у ваздухопловним компонентама велике снаге попут слетања и опруга.
5. У контексту производње адитива (АМ), која је улога традиционално произведених барова за легуре титанијума?
Упркос расту АМ (или 3Д штампања) за производњу сложених делова титанијума, традиционалне барове од кованих титанија остају апсолутно суштинске и често комплементарне:
Феедстоцк за АМ: Многи метални АМ Процеси, посебно усмерен оношење енергије (дед), користе се барови титанијум-алојских залиха као њихов материјал за сточну храну. Бар је уручен у машину као жицу која ће се топити извором енергије (ласерски / електронски сноп).
Греда за ковање: Критичне ваздухопловне компоненте често се косују из великих титанијумских барова (грешака) да би се постигло врхунске механичке својства -, конкретно, уједначену структуру зрна и сметња за сметњу -. АМ делови често захтевају вруће изостатске пресовања (кука) корак да би се постигла слична густина.
Машинска обрада бара: За многе апликације је економичније, брже и омогућава боља својства да једноставно машинским компонентама од чврстог бара, посебно за једноставније геометрије, високе - производња запремине, или где су пожељне анизотропне својства косарског трака.
Хибридна производња: заједнички приступ је да се користите да бисте изградили у близини - нет - преформу, који се затим завршава - обрађен из одређене структуре дата. Учвршћивање и алата за ову обраду често се израђују од високих - снага титанијумских бара.
