Anwendung einer Titanlegierung
Titan und Titanlegierungen sind wichtige Strukturmetalle, die in den 1950er Jahren entwickelt wurden. Titan wird aufgrund seiner geringen Dichte, hohen spezifischen Festigkeit, geringen Wärmeleitfähigkeit, guten Hochtemperatur- und Niedertemperaturbeständigkeit, starken Korrosionsbeständigkeit und reichen Ressourcen in verschiedenen Bereichen häufig verwendet. Viele Länder auf der Welt haben die Bedeutung von Titanlegierungsmaterialien erkannt, Forschung und Entwicklung betrieben und praktische Anwendungen in vielen Branchen erhalten.
Eigenschaften von handelsüblichem Reintitan:
Reines Titan hat eine gute Plastizität, geringe Festigkeit und ist leicht zu formen. Nach der Kristallisation kommt es zu einer allotropen Umwandlung. Beim Erhitzen auf 882 Grad wandelt sich das -Titan des hexagonal dicht gepackten Gitters in das -Titan des kubisch-raumzentrierten Gitters um. In vielen Medien ist die Korrosionsbeständigkeit von Titan besser als die von Edelstahl, insbesondere die Widerstandsfähigkeit gegen Meerwasserkorrosion ist sehr herausragend. Die Qualitäten von kommerziell reinem Titan sind GR1, GR2, GR3 und GR4. Je größer die Sortenzahl, desto größer ist der Massenanteil an Verunreinigungen.
Die Eigenschaften der Titanlegierung:
Titanium alloy (α+β) has better strength, heat resistance, and plasticity, and can be strengthened by heat treatment, so it has a wide range of applications. The grades of (α+β) titanium alloys include Gr5, Gr7, Gr9, Gr11, Gr23, etc. Among them, Ti-6Al-4V is the most widely used. After quenching (heating at 930 ℃) and aging treatment (540 ℃, 2 h), its R m can reach 1 274 MPa, A>13 Prozent und weist eine hohe Kriechfestigkeit, Kältezähigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit auf. Die Gr5-Legierung eignet sich für die Herstellung von Teilen, die unter 400 Grad und bei niedrigen Temperaturen betrieben werden, wie z. B. Raketentriebwerksgehäuse, Flüssigwasserstoff-Treibstoffbehälter für Raketen und Flugkörper usw.
Hinweise zu Titan und Titanlegierungen:
1. Anwendbare Bereiche der Luftfahrt:
⑴Motor, hauptsächlich die Komponenten des Kompressors, einschließlich Schaufeln, Naben, Einlassführungsventile und Gehäuse.
⑵ Fahrwerk/Stützrahmen usw.
⑶ Flugzeugskelett
⑷Nietteile für Flügelhaut und interne Fixierung
2. Luft- und Raumfahrtbereich
⑴Es kann in Hochdruckbehältern, Treibstofftanks, Raketentriebwerken und Raketengehäusen in der Raketen-, Raketen- und Raumfahrzeugindustrie eingesetzt werden.
⑵Raumschiffkabinenhaut und Strukturskelett, Hauptfahrwerk, Mondmodul usw.
3. Militärischer Bereich
⑴Der Druckrumpf des U-Bootes. Das Ruder, die Wellenhalterung, das Kugelventil, die Feuerlöschpumpe, der Wärmetauscher, der Kühler, die Rumpfsonarkuppel und das Wasserstrahlantriebssystem des Kraftwerks
Propeller und Propellerwellen.
⑵ Schiffsrohrleitungssystem, Gussteile usw. Der Kondensator, der Dampferzeuger, das Ventil, der große Flansch, der Torpedowerfer, die Peitschenantenne, der Pumpenkörper usw. auf dem Schiff bestehen alle aus Titan.
(3) Einige Geräte wie Kanonenrohre, gepanzerte Fahrzeuge, technische Ausrüstung und neue Panzer bestehen ebenfalls aus Titanmaterialien.
4. Chemisches System
⑴Titan und Titanlegierungen können zur Herstellung von Wärmetauschern, Reaktionstürmen, Destillierapparaten, Wäschern, Synthesizern, Autoklaven, Ventilen, Leitungen, Pumpen, Rohren usw. verwendet werden.
(2) Die Anwendung von Titanmaterialien in der chemischen Industrie betrifft hauptsächlich Chloralkali, Soda, Vakuumsalzherstellung, petrochemische Fasern, Feinchemieindustrie usw.
5. Anwendung von Titangeräten in der Erdölindustrie (Korrosionsbeständigkeit von Titan)
(1) Rohöl enthält Sulfide und Chloride, die für Geräte sehr korrosiv sind, und Titan löst grundsätzlich das Problem der Gerätekorrosion.
(2) Titanausrüstung wird häufig im Produktionsprozess von Raffinerien eingesetzt.
6. Anwendung von Titangeräten in der metallurgischen Industrie
⑴Bei der Herstellung von elektrolytischem Nickel werden die Geräte Lösungen mit hohem Säuregehalt und aktiven Ionen ausgesetzt, und Titan weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf, sodass es ein ideales Material für die Herstellung von elektrolytischen Nickelgeräten wird.
⑵Einsatz von Titangeräten bei der Herstellung von Elektrolytkupfer: Die meisten Heizgeräte und Kathodenmutterplatten bei der Herstellung von Elektrolytkupfer bestehen aus Titan.
(3) Hydrometallurgie anderer Metalle: Titanausrüstung wird auch zum Schmelzen von Kobalt, Zink, Aluminium, Quecksilber usw. und zur Reinigung von Wolframsäure usw. verwendet.
7. Anwendung von Titanausrüstung in der Meerestechnik
⑴ Offshore-Öl- und Gasentwicklung
(2) Titan weist eine starke Korrosionsbeständigkeit und eine hohe spezifische Festigkeit auf und wird in der Meerwasserentsalzung und im Schiffbau verwendet.
8. Anwendung von Titan in der Medizin
(1) Menschliche Implantate: Titan hat einen niedrigen Modul, eine hohe Festigkeit und eine ausgezeichnete Biokompatibilität. In der Medizin wird es häufig als Ersatzmaterial für menschliche Knochen verwendet. Titan wird zur Herstellung von Ellenbogengelenken, Knochenschrauben, Hüft- und Kniegelenken sowie Knochenplatten verwendet.
⑵Zahnimplantate, Kronen und Brücken, intradentale Stents, Zahndrähte und Kieferorthopädie, Titaninstrumente für die Chirurgie, Arzneimittel, Herzfrequenzreglerboxen usw.
9. Sportartikel
Der Kopf des Golfschlägers besteht aus einer Titanlegierung, Titanfahrräder, Titan-Badmintonschläger, Tennisschläger, Sättel für Pferderennfahrer usw.
10. Automobilindustrie:
Die Anwendung der Taiji-Titanlegierung in Automobilen kann eine umfassende Rolle bei der Gewichtsreduzierung, Energieeinsparung, Stoßdämpfung, Lärmreduzierung, Reduzierung der Umweltverschmutzung, Verlängerung der Lebensdauer und Verbesserung der Sicherheit und des Komforts von Automobilen spielen.
