Kuri medžiaga turi didesnį atsparumą tempimui, titano ar plieno plokštė?

Metalų mechaninės savybės tiesiogiai veikia gaminių saugą, patikimumą ir tarnavimo laiką. Atsparumas tempimui yra pagrindinis etalonas, matuojant metalinių medžiagų laikomąją galią{1}} ir atsparumą pažeidimams.Titanas ir titano lydiniai, pasižymintys unikaliomis kristalų struktūromis ir fizinėmis -cheminėmis savybėmis, puikiai prisitaikantys prie įvairių sudėtingų darbo sąlygų, o atsparumas tempimui yra svarbus kertinis akmuo, patvirtinantis jų veikimo pranašumus.

 

 

 

 

ASTM B348 Gr5 Titanium Round Bar yra sandėlyje

 

 

Tempiamasis stipris reiškia didžiausią medžiagos gebėjimą atsispirti pažeidimams, kai yra veikiama ašinių tempimo apkrovų, paprastai išreiškiama kaip didžiausia tempimo jėga ploto vienetui (MPa).

 

Pirma, atsparumas tempimui yra „gelbėjimo linija“, užtikrinanti konstrukcijos saugumą. Titano lydinio plokštės dažnai naudojamos pagrindinių komponentų, tokių kaip orlaivių fiuzeliažo rėmai ir variklių mentės, gamybai. Šie komponentai turi atlaikyti sudėtingas tempimo jėgas, atsirandančias dėl oro srauto poveikio, savo svorio ir energijos sistemos skrydžio metu. Titano lydinio implantai ir vidinės fiksavimo plokštės medicinos prietaise ilgą laiką turi išlaikyti mechaninį poveikį iš žmogaus audinių.

 

Antra, atsparumas tempimui lemia gaminių projektavimo laisvę ir medžiagų panaudojimo greitį. Titanas turi mažą tankį. Jei atsparumas tempimui atitinka reikalavimus, dizaineriai gali optimizuoti konstrukcinius matmenis, kad sumažintų bendrą gaminių svorį. Erdvėlaivių gamyboje vietoje tradicinio plieno naudojant didelio-tempimo-stitano plokštes galima efektyviai sumažinti paleidimo išlaidas ir pagerinti erdvėlaivio apkrovos efektyvumą bei patvarumą.

 

Galiausiai, titano atsparumas tempimui yra pagrindinis veiksnys prisitaikant prie sudėtingų darbo sąlygų. Naftos chemijos inžinerijoje ir jūrų inžinerijoje titano plokštės turi atlaikyti koroziją nuo korozinės terpės ir mechanines tempimo jėgas. Sinergetinis atsparumo tempimui ir atsparumo korozijai poveikis užtikrina, kad titano plokštės ilgą laiką gali stabiliai veikti atšiaurioje aplinkoje, pavyzdžiui, aukštoje temperatūroje, aukštame slėgyje ir daug druskos.

 

 

 

 

 

 

Titano ir plieno plokščių tempimo stiprio palyginimas

Tempimo stiprumą įtakoja įvairūs veiksniai, tokie kaip medžiagos sudėtis, terminio apdorojimo procesas ir valcavimo tikslumas. Būtina atlikti išsamią analizę iš kelių matmenų, įskaitant pagrindinį stiprumą, stiprumo -svorio santykį- ir stiprumo stabilumą, kartu su konkrečiais medžiagų modeliais ir taikymo scenarijais.

 

Tempimo stiprio palyginimas: Titano VS. Plieninė plokštė

Medžiagos kategorija	Specifinės medžiagos modelis	Tempimo stiprio diapazonas (MPa)
Įprastas anglies konstrukcinis plienas	Q235 Plienas	375 - 500
Didelio-stiprumo mažo-legiruotasis plienas	Q345 Plienas	470 - 630
Labai{0}}stiprus konstrukcinis plienas	Q690 plienas	Didesnis arba lygus 690
Komerciniu požiūriu grynas titanas	TA1	240 - 370
Titano lydinys	Gr5 (Ti-6Al-4V)	860 - 1100 (po terminio apdorojimo)
Specialus pritaikytas didelio{0}}stiprumo titano lydinys	Ti-1023	＞ 1400

 

Specifinio stiprumo palyginimas: titano lydinys (Gr5) ir didelio -stiprumo plienas (Q690)

Rodiklis	Titano lydinys (5 gr.)	Labai{0}}stiprus plienas (Q690)	Raktų santykis / pastaba
Tankis (g/cm³)	4.51	7.85	Titanas=57 % plieno tankio
Savitasis stipris (MPa·cm³/g)	190–244	87.9–89.2	Titano=2.2–2,7 x plieno
Komponento svoris (ta pati apkrova)	40–50 % plieno	100 % (nuoroda)	Titanas pasižymi dideliu lengvumu

 

Stiprumo stabilumas aukštoje ir žemoje temperatūroje.

 

Be to, esant kintamoms apkrovoms, titano plokštės geriau atitinka nuovargio stiprumą ir atsparumą tempimui. Metalinių medžiagų nuovargio gedimas dažnai atsiranda esant daug mažesniam įtempių lygiui nei tempiamasis stipris. Titano lydinių nuovargio ribos (didžiausias įtempis, kuriam esant medžiaga nesuyra veikiant begalinėms kintamoms apkrovoms) ir tempimo stiprio (nuovargio stiprio santykio) santykis yra apie 0,4–0,5, o įprastų plieno plokščių – apie 0,3–0,4.

 

 

Puikus atsparumas korozijai yra vienas iš pagrindinių titano plokščių savybių. Titanas ore greitai sudaro tankią titano oksido apsauginę plėvelę, kurios storis yra apie 5-10 mm. Ši apsauginė plėvelė pasižymi itin dideliu stabilumu ir gali greitai savaime užsigyti net ir mechaniškai pažeista, efektyviai apsaugodama nuo vidinės titano matricos korozijos. Neutraliuose druskos tirpaluose, jūros vandenyje, organinėse rūgštyse ir praskiestoje sieros rūgštyje titano plokščių atsparumas korozijai yra daug geresnis nei įprastų plieno plokščių ir netgi viršija kai kurių nerūdijančių plienų atsparumą korozijai.

Dėl aukščiausios kokybės biologinio suderinamumo titano plokštės tampa „auksine medžiaga“ medicinos prietaisų srityje. Titano lydiniai pasižymi stabiliomis cheminėmis savybėmis, neigiamai nereaguoja su žmogaus audiniais ir neišskiria žalingų metalų jonų. Tuo tarpu ant jų paviršiaus esanti oksido plėvelė gali skatinti osteocitų sukibimą ir augimą, todėl pasiekiamas „osseointegracijos“ efektas.

 

Dėl gero reguliuojamo šilumos ir elektros laidumo titano plokštės tinka įvairioms ypatingoms sąlygoms. Titano šilumos laidumas yra mažas, maždaug 1/4 plieno. Tais atvejais, kai reikalinga šilumos izoliacija (pvz., aviacijos ir kosmoso šilumos izoliacijos komponentai ir cheminės įrangos šilumos izoliacijos sluoksniai), titano plokštės gali turėti puikų šilumos izoliacijos poveikį. Titano plokštės taip pat pasižymi geromis apdorojimo ir suvirinimo savybėmis.

 

Kviečiame užsienio klientus aptarti verslo galimybes siekti abipusės sėkmės ir nuoširdžiai kviečiame tarptautinius klientus apsilankyti mūsų gamykloje ir bendrauti. Norėdami gauti daugiau informacijos, siųskite užklausas el. paštu-:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.