Rezime konesans ki gen rapò ak metal Titàn

Titàn metal te premye dekouvri an 1791 pa yon mineralogis amatè Britanik yo te rele Gregor. An 1795, yon famasi Alman Klaprus te rele sibstans metalik enkoni sa a apre bondye grèk titan yo. Tradiksyon Chinwa-Angle se "Titàn". Titàn abondan sou tè a. Gen plis pase 140 mineral Titàn li te ye, men aplikasyon endistriyèl prensipal yo se ilmenit ak rutil. Pami yo, rezèv ilmenit Lachin nan kont pou 28% nan rezèv mondyal, plase premye nan mond lan.

Titàn se yon eleman ki pa toksik rekonèt atravè mond lan, men pri min ak pwodiksyon li yo wo ak chè. Paske li gen yon seri de kalifikasyon tankou rezistans tanperati wo ak ba, asid fò ak rezistans alkali, gwo fòs, ak dansite ki ba, li te vin tounen yon materyèl espesyal pou fize NASA ak modèl satelit. Li te itilize tou nan Yutu peyi mwen an, J-20, konpayi asirans avyon Shandong ak lòt pwojè super. Apre li te antre nan jaden sivil la nan ane 1980 yo, li te vin "wa metal onè" nan endistri manje a paske nan pwopriyete natirèl anti-bakteri ak byofil li yo.
endistri Titàn peyi mwen an te kòmanse nan ane 1950 yo. Nan mitan -1960s yo, peyi mwen te konstwi eponj Titàn ak Titàn pwosesis ak pwodiksyon plant nan Zunyi ak Baoji respektivman, ki vle di ke peyi mwen an te vin youn nan pisans endistri Titàn nan mond lan. Antre nan 21yèm syèk la, endistri Titàn peyi mwen an te antre nan yon nouvo peryòd de devlopman akselere, ak kapasite pwodiksyon Titàn plase nan mitan tèt la nan mond lan.

Titàn pi bon kalite
Epitou li te ye kòm endistriyèl pi bon kalite Titàn oswa komèsyal pi bon kalite Titàn, li se klase dapre kontni an nan eleman enpurte. Li gen ekselan pèfòmans pwosesis Stamping ak pèfòmans soude, se pa sansib a tretman chalè ak kalite estrikti, e li gen yon sèten fòs nan kondisyon plastisit satisfezan. Fòs li sitou depann sou kontni an nan eleman entèrstisyèl oksijèn ak nitwojèn. Pwopriyete 99.5% endistriyèl Titàn pi yo se: dansite P=4.5g/cm3, pwen k ap fonn 1800 degre, konduktiviti tèmik λ=15.24W/(MK), fòs rupture σb=539 MPa, elongasyon: δ=25%, kontraksyon zòn pousantaj ψ=25%, modil elastik E=1.078×105MPa, ak dite HB195 la.
Titàn alyaj
Titàn alyaj se yon alyaj ki baze sou Titàn e li te ajoute ak lòt eleman. Li se yon metal relativman jèn, sèlman swasant oswa swasanndis ane depi dekouvèt li. Materyèl alyaj Titàn gen karakteristik pwa limyè, segondè fòs, elastisite ki ba, rezistans tanperati ki wo ak rezistans korozyon. Yo pwensipalman itilize nan motè ayewospasyal, fize, misil ak lòt konpozan. Titàn gen de kristal izomòfik. Titàn se yon izomè ki gen yon pwen k ap fonn nan 1720 degre. Li gen yon estrikti lasi egzagonal fèmen ki anba a 882 degre epi li rele Titàn; li gen yon estrikti kò-santre pi wo a 882 degre. Estrikti lasi kib la, ki rele beta Titàn, pran avantaj de karakteristik sa yo diferan nan de estrikti ki anwo yo nan Titàn, ajoute eleman alyaj apwopriye, epi piti piti chanje tanperati transfòmasyon faz li yo ak kontni faz yo jwenn alyaj Titàn (alyaj Titàn) ak estrikti diferan.
Eleman alyaj Titàn yo ka divize an twa kategori dapre enfliyans yo sou tanperati tranzisyon faz la: ① Eleman ki estabilize faz la ak ogmante tanperati tranzisyon faz la se eleman ki estab, tankou aliminyòm, mayezyòm, oksijèn, nitwojèn, elatriye. aliminyòm se eleman prensipal alyaj nan alyaj Titàn. Li gen efè evidan sou amelyore fòs tanperati nòmal ak segondè nan alyaj la, diminye gravite espesifik la ak ogmante Elastisite la. ②Eleman ki estabilize faz la ak pi ba tanperati tranzisyon faz la se eleman ki estabilize. Li ka divize an de kalite: izomorf ak eutectoid. Ansyen an gen ladan molybdène, niobyòm, vanadyòm, elatriye; lèt la gen ladan chromium, Manganèz, kwiv, Silisyòm, elatriye. ③ Eleman ki gen ti efè sou tanperati tranzisyon faz la se eleman net, ki gen ladan zirkonyòm, fèblan, elatriye.

TA1 (estanda Ameriken Gr1)
Gr1 Titàn se premye nan kat klas nan endistri pi bon kalite Titàn. Li se pi mou ak pi pèrmeabl nan klas sa yo. Li ofri fòmabilite maksimòm, ekselan rezistans korozyon ak severite enpak segondè. Klas 1 se materyèl chwa pou nenpòt aplikasyon ki mande pou fasilite fòme, epi li souvan itilize kòm plak Titàn ak tib Titàn.
TA2 (estanda Ameriken Gr2) klas
Klas 2 Titàn ke yo rekonèt kòm "workhorse" endistri komèsyal pi Titàn akòz adaptabilite li ak disponiblite lajè. Li gen anpil nan kalite yo menm jan ak klas 1 Titàn, men li se yon ti kras pi fò. Tou de gen egal rezistans korozyon. Klas sa a gen bon soudabilite, fòs, duktilite ak fòmabilite. Sa fè baton ak plak Titàn Klas 2 premye chwa pou anpil aplikasyon tankou konstriksyon, jenerasyon pouvwa ak endistri medikal.
TA3 (estanda Ameriken Gr3) klas
Klas sa a sèvi ak omwen yon klas komèsyal pi bon kalite Titàn, men sa pa fè li gen mwens valè. Klas Gr3 pi fò pase klas Gr1 ak Gr2 e li gen duktilite menm jan an men sèlman yon ti fòmabilite. Men, li gen pi wo pwopriyete mekanik pase predesesè li yo. Klas Gr3 yo itilize nan aplikasyon ki mande fòs modere ak rezistans korozyon prensipal, tankou ayewospasyal, pwosesis chimik, endistri maren, elatriye.
TA4 (estanda Ameriken Gr4) klas
Klas Gr4 konsidere kòm pi fò nan kat kalite komèsyal pi Titàn. Li se tou li te ye pou rezistans ekselan korozyon li yo, bon fòmabilite ak soudabilite. Itilize nan kèk eleman avyon, veso kriyojenik, echanjeur chalè ak lòt aplikasyon ki mande rezolisyon segondè.
TA9 (estanda Ameriken Gr7) klas
Klas Gr7 se mekanikman ak fizikman idantik ak Klas 2 eksepte ke yo te ajoute eleman entèstisyèl Paladyòm pou fè li yon alyaj. Klas 7 ofri ekselan soudabilite ak pèfòmans epi li se pi reziste korozyon nan tout alyaj Titàn. An reyalite, li se pi korozyon ki reziste nan asid yo diminye. Nivo 7 yo itilize pou pwosesis chimik ak konpozan ekipman pwodiksyon. Gr7 se trè korozyon ki reziste, espesyalman nan diminye anviwònman asid.
Klas TA9-1 (estanda Ameriken Gr11).
Klas Gr11 sanble anpil ak klas Gr1 eksepte ke yo ajoute yon ti kantite Paladyòm pou amelyore rezistans korozyon, fè li yon alyaj. Rezistans korozyon sa a ka itilize pou anpeche korozyon fant epi redwi asid nan anviwònman klori. Lòt pwopriyete itil yo enkli duktilite pi bon, fòmabilite frèt, fòs itil, severite enpak ak soudabilite ekselan. Alyaj sa a ka itilize nan aplikasyon yo menm jan ak klas 1 Titàn, espesyalman kote korozyon yo mande yo.
Ti 6Al-4V (nasyonal estanda TC4, Ameriken estanda Gr5) klas
Ti6Al-4V oswa klas 5 Titàn ke yo rekonèt kòm "workhorse" de Titàn alliages Et se pi souvan itilize de tout alyaj Titàn. Kontablite pou 50% nan konsomasyon total de Titàn nan mond lan. Itilizasyon li yo chita nan anpil avantaj li yo. Ti6Al-4V ka trete chalè pou ogmante fòs li. Li ka itilize sou estrikti soude ak tanperati opere jiska 600 degre F. Alyaj la konbine gwo fòs, pwa limyè, bon fòmabilite ak segondè rezistans korozyon. Disponibilite Ti6AI-4V fè li pi bon alyaj pou plizyè endistri tankou ayewospasyal, medikal, maren ak endistri chimik. Li ka itilize pou kreye kontni teknik tankou:

turbine avyon
pati motè yo
pati estriktirèl avyon yo
Fastener Aerospace
Pati automatisation pèfòmans segondè
Aplikasyon pou Marin
Ekipman espò
Ti 6AL-4V ELI (estanda nasyonal TC4ELI, estanda Ameriken Gr23) nivo
Ti 6AL-4V ELI oswa Gr23 klas se yon fòm pite ki pi wo nan Ti 6Al-4V. Li ka fè nan bobin, fil, fil oswa fil plat. Li se premye chwa pou nenpòt okazyon ki mande gwo fòs, pwa limyè, bon rezistans korozyon ak segondè severite. Li gen ekselan tolerans domaj nan lòt alyaj. Avantaj sa yo fè klas Gr23 klas ultim dantè ak medikal Titàn. Akòz biocompatibility li yo, bon fòs fatig ak modil ki ba, li ka itilize nan aplikasyon byomedikal tankou konpozan implantable. Li kapab tou itilize pou pwosedi chirijikal detaye tankou:
Kab òtopedik
Broch òtopedik ak vis
ligasyon
nan operasyon ranplasman jwenti
veso kriyojenik
Aparèy ÒTODONTIK
implants chirijikal
aparèy pou fikse zo
TA10 (estanda Ameriken Gr12) klas
Gr12 alyaj Titàn klas resevwa yon evalyasyon "Ekselan" akòz soudabilite kalite siperyè yo. Li se yon alyaj trè dirab ki bay gwo fòs nan tanperati ki wo. Gr12 Titàn klas gen pwopriyete ki sanble ak 300 seri asye pur. Alyaj la ka cho oswa frèt fòme lè l sèvi avèk laprès fòme, idroforming, detire fòme oswa metòd la pwa gout. Kapasite li yo dwe fòme nan yon varyete fason fè li itil nan anpil aplikasyon. Rezistans korozyon segondè alyaj la tou fè li anpil valè pou ekipman fabrikasyon kote korozyon fant se yon enkyetid. Klas Gr12 ka itilize nan endistri ak aplikasyon sa yo:
Lojman ak echanjeur chalè
Aplikasyon idwometaluji
Tanperati segondè fabrikasyon chimik
Konpozan marin ak aviyasyon
Titàn 5Al-2.5Sn
Ti 5Al-2.5Sn se yon alyaj ki pa trete chalè ki pèmèt bon soudabilite ak estabilite. Li tou gen estabilite tanperati ki wo, gwo fòs, bon rezistans korozyon ak bon rezistans ranpe. Ranpe se yon fenomèn souch plastik ki rive nan tanperati ki wo pou yon tan long. Ti 5Al-2.5Sn se sitou itilize nan aplikasyon pou avyon ak avyon ak aplikasyon kriyojenik.

Malgre ke Titàn ak materyèl alyaj Titàn yo abondan nan rezèv, yo trè chè. Sa a se paske Titàn gen anpil ti aktivite chimik nan kondisyon tanperati ki wo, ak teknoloji SMELTING li yo ak anviwònman opere yo trè piman bouk. Li dwe fonn anba tanperati ki wo ak kondisyon vakyòm, ak tanperati a souvan rive nan pi wo a 800 degre, ki se pi difisil pou fonn pase asye. Se poutèt sa, lè li rive alyaj Titàn, moun panse ke li se yon materyèl metal-wo fen ak pwodiksyon ki ba, pri segondè ak aplikasyon pou kèk.
Koulye a, akòz pwopriyete yo ekselan nan alyaj Titàn tankou pwa limyè, segondè fòs, ak rezistans tanperati ki wo, Titàn ak materyèl alyaj Titàn yo lajman ki itilize nan fabrike nan zam dènye kri ak zam nasyonal nan divès peyi, epi yo espesyalman. apwopriye pou itilize nan domèn ayewospasyal. Egzanp zòn aplikasyon yo enkli:

endistri chimik
⑴Soda sann endistri
Aparisyon nan frijidè Titàn nan endistri pwodiksyon alkali ka efektivman rezoud pwoblèm nan nan gaz klò san kalifye ki te koze pa pwosesis refwadisman tradisyonèl ki pa rezonab. An menm tan an, li te chanje figi pwodiksyon endistri chlor-alkali a. Lavi sèvis la nan frijidè alyaj Titàn envesti ka osi lontan ke 20 ane.
⑵ Endistri sèl
Kounye a, pwosesis pwodiksyon sèl ki pi avanse se pwodiksyon sèl vakyòm. Eau konsantre wo-tanperati ki pwodui pa pwosesis sa a pral lakòz gwo domaj nan estrikti asye kabòn ak lakòz ekipman degoute. Chanm chofaj la ak chanm evaporasyon adopte yon estrikti konpoze asye Titàn, ki ka efektivman anpeche echèl sèl ak amelyore kalite pwodiksyon sèl la. An menm tan an, li ka diminye korozyon nan gwo konsantrasyon dlo sèl sou miray la tiyo pandan pwosesis la evaporasyon ak pwolonje sik antretyen an.
Jaden ayewospasyal
⑴Endistri avyasyon
Aplikasyon an nan alyaj Titàn nan avyasyon divize an alyaj Titàn pou estrikti avyon ak alyaj Titàn pou estrikti motè. Pati aplikasyon prensipal yo nan pati estriktirèl avyon Titàn alyaj gen ladan pati Kovèti pou aterisaj, ankadreman, travès, po fuselage, plak pwotèj chalè, elatriye. Avyon Ris IL{{0}} la itilize alyaj Titàn BT22 ki gen gwo fòs pou fabrike kle. konpozan tankou Kovèti pou aterisaj ak chaj - gwo bout bwa ki pote chaj; Boeing 747 prensipal materyèl transmisyon tren aterisaj la se Ti-6Al-4V. Forge a se 6.20 mèt longè, 0.95 mèt lajè, e li gen yon mas 1,545 kilogram; pati kle yo nan arbr a estabilize orizontal nan avyon an C-17 yo te fè nan segondè-fòs ak gwo severite Ti-62222S alyaj Titàn. Nan motè ayewospasyal yo, alyaj Titàn yo itilize nan disk COMPRESSOR, lam, tanbou, rotor COMPRESSOR wo-presyon, boîtier COMPRESSOR, elatriye. Kwen dirijan yo ak konsèy nan lam fanatik motè Boeing 747-8GENX yo sèvi ak djenn pwoteksyon alyaj Titàn, ki ka ranplase sèlman twa fwa nan yon 10-an lavi sèvis.
⑵Endistri ayewospasyal
Kondisyon travay yo nan machin ayewospasyal yo trè ekstrèm. Anplis de teknoloji sipèb ki nesesè pou konsepsyon estriktirèl materyèl yo, pèfòmans ekselan ak fonksyon materyèl yo menm yo enpòtan tou. Se poutèt sa, alyaj Titàn kanpe deyò nan mitan anpil materyèl. An tèm de ekipman ayewospasyal, nan ane 1960 yo, doub kabin ak zèl kabin ki byen fèmen ak zo kòt nan pwogram US Apollo yo te fèt ak Ti-5Al-2.5Sn, ak pawa enteryè a te fè nan pi Titàn; Konpayi Alman MT Aerospace te prepare pa Ti-15V-3Cr alyaj sistèm pwopilsyon tank gaz segondè-fòs yo itilize sou platfòm Ewopeyen an Alpha kominikasyon satelit jeyan; Alyaj Ris Titàn gen anpil aplikasyon nan jeni ayewospasyal. Pa egzanp, enèji lansman machin lan itilize BT23 Titàn alyaj gwo forgings kite/lage sa ki peze 3.5t ak Forgings. Anplis de sa, alyaj Titàn yo itilize tou nan tank gaz nan motè fize gaz likid, tank depo likid kriyojenik, likid idwojèn transfè ponp impellers, elatriye.
Menm jan an tou, nan devlopman rapid nan jeni ayewospasyal domestik, alyaj Titàn yo te lajman itilize tou. Soti nan satelit Vostok-1 an 1970 rive nan veso espasyèl aktyèl la Shenzhou, sond Chang'e, elatriye, yo te itilize alyaj Titàn. Anplis de sa, alyaj Titàn yo itilize nan anviwònman idwojèn likid devlope nan peyi nou an. Ba-tanperati Ti -5Al-2.5Sn ELI Titàn alyaj silenn gaz yo te itilize nan seri a Long Mas nan machin lansman; Harbin Institute of Technology itilize Gr5 alyaj Titàn pou prepare rim rover linè; Anplis de sa, peyi mwen an tou sèvi ak alyaj wo-fòs Titàn tankou BT20 fabrike anvlòp motè misil ak ajutaj Tiyo ak lòt konpozan.
Jaden bato
Titàn ak alyaj Titàn yo lajman ki itilize nan soumaren nikleyè, submersibles gwo twou san fon, icebreakers atomik, hydrofoils, hovercrafts, Minesweepers, propellers, fwèt antèn, tiyo dlo lanmè, kondansateur, echanjeur chalè, aparèy acoustic, ekipman pou batay dife, elatriye. Pou egzanp, Ameriken gwo twou san fon submersible "Haiya" ekipe ak yon kabin obsèvasyon alyaj Titàn ak kabin kontwòl, ak yon pwofondè plonje ki rive jiska 6100m; Tout-Titàn "Morris Sky 2" speedboat la ansanm ki te konstwi pa Toho Titanium Company Japon an ak Fuji New Shipbuilding Li te trè popilè nan peyi Etazini pou kèk tan; premye peyi mwen an pwòp tèt ou ki fèt ak pwòp tèt ou-entegre submersible ekipe, "Jiaolong la", tou itilize alyaj Titàn. Dimansyon operasyon "Jiaolong" kouvri 99.8% nan zòn lanmè nan mond lan.

Malgre ke Titàn ak alyaj Titàn te fè pwogrè siyifikatif, pwoblèm ki deja egziste yo te ekspoze tou, ak devlopman nan alyaj Titàn tou fè fas a defi konsiderab. Sitou reflete nan twa aspè sa yo:
1) Soti nan pèspektiv pwodiksyon an
Malgre ke peyi nou an se yon gwo peyi nan endistri a Titàn, li pa pwodwi anpil pwodwi-wo kalite epi li gen mwens kalite pwodwi Titàn ak pwopriyete espesyal. Dezyèmman, peyi mwen an toujou pa kapab stable mas-pwodwi bann Titàn ak pwofil Titàn extrudée, ki limite itilizasyon Titàn ak alyaj Titàn nan domèn ayewospasyal. , devlopman ak itilizasyon nan maren ak lòt jaden. Li toujou trè difisil pou plis ogmante konsomasyon Titàn nan aeroengines a apeprè 50%.
2) Pèfòmans
Paske metal Titàn trè chimikman aktif ak fasil kontamine pa lòt eleman, pwosesis la ak teknoloji fabrikasyon nan alyaj Titàn se trè mande. An menm tan an, pwodwi yo trete segondè-pèfòmans bezwen konplè konsidere pwopriyete mekanik, fizik, chimik ak pwosesis yo. Lè alyaj Titàn ki deja egziste yo pi wo pase 600 degre, rezistans ranpe yo ak rezistans oksidasyon wo-tanperati tonbe sevè, ki se de gwo obstak ki limite aplikasyon an elaji nan alyaj Titàn.
3) Aspè pri
Kounye a, divès peyi ap travay di pou redwi pri aplikasyon alyaj Titàn e yo te reyalize anpil rezilta. Men, si nou jije nan sitiyasyon aktyèl la nan peyi nou an, nivo jesyon ak teknik peyi nou an poko rive nan nivo ideyal la. Pri yo nan pwodwi domestik alyaj Titàn yo relativman konpetitif entènasyonalman. Pòv epi yo pa fezab nan plis ekspansyon nan itilizasyon.
Kounye a, zòn aplikasyon prensipal yo nan alyaj Titàn yo se ayewospasyal ak lòt jaden militè yo. Devlopman nan nouvo jaden aplikasyon, tankou otomobil, tren, gwo vitès tren ak jaden sivil yo souvan itilize nan lavi chak jou, toujou gen kandida aplikasyon laj. Anplis de sa, ranplase eleman alyaj chè ak eleman pi ba-pri ak diminye pri a nan pati alyaj Titàn atravè mwayen teknik yo se sijè enpòtan nan fiti travay rechèch alyaj Titàn. Apre manifakti a pri ki ba nan alyaj Titàn pou aplikasyon-wo fen reyalize nan lavni an, alyaj Titàn yo pral itilize nan divès domèn.