Gradi di leghe di titanio: una panoramica di quattro tipi principali

Secondo la letteratura, esistono oltre 100 gradi di leghe di titanio, ma solo una dozzina circa vengono effettivamente utilizzate a livello industriale. Tuttavia, questi gradi sono difficili da ricordare chiaramente, quindi i metallurgisti li classificano in base alla loro microstruttura.

Classificazione delle leghe di titanio
In base ai cambiamenti nella microstruttura, le leghe di titanio sono classificate in quattro tipi: leghe di titanio -tipo, quasi- -tipo, + -tipo e -tipo.

Il titanio puro subisce un cambiamento della struttura cristallina a circa 882 gradi. Al di sotto di questa temperatura, il titanio ha una struttura esagonale chiusa-impacchettata (HCP), nota come fase. A temperature più elevate, si trasforma in una struttura cubica a corpo centrato (BCC), nota come fase. Gli elementi di lega influenzano il contenuto della fase o a temperatura ambiente. Alluminio, ossigeno e azoto tipicamente stabilizzano la fase, mentre elementi come vanadio, molibdeno, cromo e niobio tendono a stabilizzare la fase, dando origine alle principali serie di leghe di titanio. Possiamo anche comprendere i cambiamenti strutturali generali come segue: → vicino- → + → . Con questi cambiamenti strutturali, cambiano anche proprietà come resistenza, duttilità, resistenza al calore, formabilità e risposta al trattamento termico.

Leghe di titanio

Le leghe comunemente viste TA0, TA1, TA2, TA3, TA7, TA9 e TA10 sono leghe di titanio puro industriale relativamente comuni, utilizzate anche in applicazioni che richiedono una resistenza alla corrosione particolarmente elevata. Queste leghe non sono scelte per la loro resistenza estremamente elevata; i loro vantaggi sono l'eccellente resistenza alla corrosione, la buona saldabilità e la lavorabilità relativamente buona. Pertanto, vengono comunemente utilizzati in apparecchiature chimiche, scambiatori di calore, sistemi di tubazioni, apparecchiature petrolchimiche, apparecchiature cloro-alcaline e sistemi di trattamento dell'acqua. Per le apparecchiature esposte a mezzi corrosivi, l'elevata resistenza alla trazione è meno vantaggiosa della resistenza alla corrosione del titanio.

Vicino a- leghe di titanio

Le leghe quasi- sono composte principalmente dalla fase, che ne contiene una piccola quantità. I gradi includono TA11, TA15, TA13 e TA19. Rispetto alle leghe comuni, questi materiali presentano una resistenza alle alte-temperature e una resistenza allo scorrimento viscose superiori. Questi sono comunemente utilizzati nelle strutture aerospaziali e nei componenti relativi ai motori-. Ad esempio, TA15, noto anche come BT20, e TA19, corrispondente a Ti-6242S, offrono prestazioni migliorate. Le loro proprietà migliorano la resistenza del titanio a temperatura ambiente mantenendone le prestazioni per periodi prolungati ad alte temperature.

+ Leghe di titanio

I tipi di leghe più comuni includono TC1, TC4, TC6, TC10 e TC11. Ci concentreremo sulla TC4, poiché è la lega più studiata, più lunga-utilizzata, con le migliori-prestazioni e più ampiamente applicata. La formula chimica di TC4 è Ti-6Al-4V ed è noto a livello internazionale come titanio di grado 5. La sua composizione comprende circa il 6% di alluminio e il 4% di vanadio.

+ Le leghe di titanio possono essere più difficili da saldare e lavorare. Le prestazioni finali sono in gran parte determinate dal processo di lavorazione, dal trattamento termico e dalle condizioni del materiale.. + Le leghe di titanio possono essere più difficili da saldare e lavorare.

Leghe di titanio

le leghe di titanio contengono una percentuale maggiore di -elementi stabilizzanti. Ad esempio, TB2, Beta C e altre leghe metastabili. Una caratteristica notevole di questi materiali è la loro formabilità. Allo stato trattato in soluzione-, alcune leghe sono relativamente facili da formare a freddo-. La loro forza può essere notevolmente migliorata dopo l'invecchiamento. Per alcuni gradi, la resistenza alla trazione può raggiungere circa 1300–1400 MPa, a seconda della composizione, della tecnologia di lavorazione e del trattamento termico. Ciò rende le leghe di titanio attraenti in settori quali molle, elementi di fissaggio, componenti aerospaziali e apparecchiature per petrolio e gas. le leghe sono generalmente più costose e le loro proprietà sono molto sensibili alla tecnologia di lavorazione e al trattamento termico. Non sono semplicemente versioni "potenziate" di TC4.

Scegliere la lega di titanio giusta per il tuo settore
Quando si sceglie una lega di titanio adatta, fattori come una buona resistenza alla corrosione possono rendere le leghe più adatte. Per le applicazioni ad alta-temperatura, le leghe + (come TC4) offrono una buona resistenza e tenacità combinate, rendendole le leghe di titanio più comunemente utilizzate. le leghe sono particolarmente importanti per l'elevata resistenza, la formabilità a freddo o le proprietà specifiche del trattamento termico.

Precauzioni per l'utilizzo delle leghe di titanio Xuze:

Ambiente d'uso

Forza richiesta

Metodi di lavorazione e formatura

Saldatura e trattamento termico

Bilancio dei costi

Conclusione

Avrai quindi padroneggiato i "primi principi" della selezione delle leghe di titanio: per resistenza alla corrosione e buona saldabilità, scegli ; per la resistenza alle alte temperature, scegli vicino- ; per prestazioni complete, scegli + (TC4 come backup); per formatura a freddo e resistenza ultra-elevata, scegli