Zalety i wady materiału tytanowego

Zalety i wady materiału tytanowego

Materiały ze stopów tytanu mają doskonałe właściwości i są szeroko stosowane w lotnictwie i innych ważnych dziedzinach oraz dziedzinach cywilnych, bardzo ważna jest promocja i stosowanie materiałów ze stopów tytanu i tytanu. W tej samej dziedzinie zastosowań obecnie stosuje się również stal nierdzewną, materiały ze stopów miedzi i materiały ze stopów na bazie niklu. Jednak materiały ze stopów tytanu są doskonałymi materiałami pod względem wytrzymałości właściwej, odporności na korozję i odporności na wysoką temperaturę. Jednocześnie materiały ze stopów tytanu mają absolutne zalety aplikacyjne w porównaniu z innymi materiałami pod względem ceny surowca, wydajności surowca, kosztów przetwarzania i wielkości przetwarzania tytanu.

1. Doskonałe właściwości stopów tytanu

1.1 wysoka wytrzymałość właściwa

Porównanie gęstości i wytrzymałości właściwej tytanu i innych materiałów metalowych

Porównanie wytrzymałości na rozciąganie i granicy plastyczności między tytanem a innymi metalami

1.2 Doskonała odporność na korozję

Test korozji erozyjnej wody morskiej z dużą prędkością

1,3 niemagnetyczny

Niemagnetyczne właściwości materiału ze stopu tytanu mogą poprawić działanie sprzętu w zakresie zakłóceń przeciwmagnetycznych, zwiększyć ukrycie i zapewnić, że można go zastosować do skorup okrętów podwodnych i skorup statków

1.4 Doskonała biokompatybilność i niski moduł sprężystości

Porównanie modułu sprężystości tytanu i innych materiałów metalowych

W porównaniu ze stalą nierdzewną i innymi materiałami stop tytanu ma niski moduł sprężystości, doskonałą biokompatybilność i plastyczność. W ostatnich latach rozwinął się w idealny funkcjonalny materiał konstrukcyjny do implantów chirurgicznych. Wraz z postępem nauki i technologii oraz pogłębianiem się zastosowań klinicznych, urządzenia medyczne rozwijają się w kierunku długiej żywotności, wielofunkcyjności, lekkości i taniości, dlatego stop tytanu jest najbardziej idealnym materiałem.

1.5 wysoka odporność na uderzenia i zmęczenie

Wysoka odporność na uderzenia i zmęczenie może poprawić odporność sprzętu na obciążenia statyczne i dynamiczne oraz odporność na okresowe działanie wody morskiej.

2. Wady i wady zastosowań tytanu i stopów tytanu

2.1 słaba odporność na zużycie i niska twardość powierzchni stopu tytanu

W przypadku części o ruchu względnym słaba odporność na zużycie i niska twardość powierzchni stopu tytanu stały się wąskim gardłem ograniczającym zastosowanie. Twardość powierzchni i odporność na zużycie można poprawić przez utwardzanie powierzchniowe. Takie jak natryskiwanie termiczne, azotowanie plazmowe, osadzanie z fazy gazowej, azotowanie w kąpieli solnej i inne metody. Na przykład, stosując metodę osadzania z fazy gazowej, grubość powłoki osiąga 2~3um, twardość jest większa niż 2000hv, a chropowatość powierzchni Ra mniejsza lub równa 0,8, co poprawia twardość i odporność na zużycie.

Stop tytanu 2.2 ma dobrą biokompatybilność, a mikroorganizmy są łatwe do przyczepienia

Materiały ze stopu tytanu mają dobrą biokompatybilność, są nietoksyczne i nieszkodliwe, co prowadzi do łatwego przyczepiania się mikroorganizmów w wysokiej temperaturze otoczenia. Można zastosować powłoki antyadhezyjne (farby antykorozyjne, farby przeciwporostowe itp.). Na przykład wytrzymałość adhezyjną dolnej warstwy można zwiększyć z 5 ~ 6 MPa do ponad 10 MPa po zastosowaniu niektórych powłok antyadhezyjnych.

2.3 Potencjalna różnica między stopem tytanu a innymi metalami

Kiedy stop tytanu jest połączony z innymi materiałami konstrukcyjnymi, naturalny potencjał korozyjny stopu tytanu w wodzie morskiej jest wyższy niż wszystkich powszechnie stosowanych materiałów konstrukcyjnych, więc inne materiały konstrukcyjne są podatne na korozję, co stanowi problem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze elementy ze stopu tytanu w konstrukcjach offshore. Można zastosować obróbkę izolacji, taką jak powlekanie farbą izolacyjną, utlenianie anodowe, utlenianie mikrołukowe lub powlekanie przez osadzanie z fazy gazowej. Na przykład metoda utleniania mikrołukiem może wytworzyć warstwę tlenku o grubości 10-20 mm i poprawić rezystywność powierzchni.