Gryno titano G2R medžiagos įvedimas ir pritaikymas
Pramoninis grynas titanas klasifikuojamas pagal priemaišų kiekį. Jis pasižymi puikiomis štampavimo ir suvirinimo charakteristikomis, nėra jautrus terminiam apdorojimui ir audinių tipui ir turi tam tikrą stiprumą esant patenkinamoms plastiškumo sąlygoms. Jo stiprumas daugiausia priklauso nuo intersticinių elementų deguonies ir azoto kiekio. Jis pasižymi dideliu atsparumu korozijai jūros vandenyje, bet mažai neorganinių rūgščių. Paprastai jis naudojamas gaminant įvairias plokščių dalis arba kaltinius, kurie nėra įtempti ir veikia nuo minus 253 laipsnių Celsijaus iki 350 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Jis taip pat gali būti naudojamas kniedėms, laidams ir vamzdžiams gaminti.

Pramoninis grynas titanas pagal skirtingą priemaišų kiekį skirstomas į tris klases: GR1, GR2 ir GR3. Šių trijų pramoninio gryno titano tipų intersticiniai priemaišų elementai palaipsniui didėja, todėl palaipsniui didėja ir jų mechaninis stiprumas bei kietumas, tačiau mažėja plastiškumas ir kietumas. Tačiau TA2 yra pramoninis vienfazis, kuris dažniausiai naudojamas pramonėje. Grynas titanas yra GR2 dėl vidutinio atsparumo korozijai ir visapusiško veikimo. GR3 galima naudoti, kai reikia didesnių atsparumo dilimui ir stiprumo reikalavimų. TA1 galima naudoti, kai reikia geresnių formavimo savybių.
GR2 gryno titano medžiaga yra apdorojama į plokštes, strypus, vamzdžius, ritinius, vielos kaltinius, kaltinius vamzdžius, kaltines plokštes, kaltinius pyragus ir kitas medžiagas.GR2 grynas titanaspasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, pasižymi dideliu stiprumu, dideliu kietumu ir geru atsparumu korozijai bei plastiškumu. Dėl savo privalumų jis tapo pageidaujama medžiaga daugelyje aviacijos, kosmoso, medicinos ir kitų sričių.
|
GR2gryno titano cheminė sudėtis |
||||
|
elementas |
Titanas (Ti) |
Geležis (Fe) |
Anglis (C) |
kiti elementai |
|
Masės dalis/% |
marža |
Mažiau arba lygu 0.30 |
Mažiau arba lygu 0.10 |
Vienvietis 0.10 |
|
elementas |
Azotas (N) |
Vandenilis (H) |
Deguonis (0) |
kiti elementai |
|
Masės dalis/% |
Mažiau arba lygu 0.03 |
Mažiau arba lygu 0.015 |
Mažiau arba lygu 0.25 |
Suma 04C |
Cheminės savybės
Titanas pasižymi dideliu cheminiu aktyvumu ir gali reaguoti su daugeliu elementų. Aukštoje temperatūroje gali reaguoti su anglies monoksidu, anglies dioksidu, vandens garais, amoniaku ir daugeliu lakiųjų organinių junginių. Titanas reaguoja su tam tikromis dujomis, sudarydamas junginius ne tik paviršiuje, bet ir patekęs į metalinę gardelę, sudarydamas intersticinius kietus tirpalus. Išskyrus vandenilį, reakcijos procesas yra negrįžtamas.
Atsparumas oksidacijai
Kaitinant titaną oro terpėje normalioje darbinėje temperatūroje, susidaro itin plona, tanki ir stabili oksido plėvelė. Turi apsauginį poveikį, neleidžia deguoniui difunduoti į metalą be tolesnio oksidacijos; todėl titanas yra stabilus ore žemiau 500 laipsnių. Žemesnėje nei 538 laipsnių temperatūroje titano oksidacija vyksta pagal parabolinį dėsnį. Kai temperatūra yra aukštesnė nei 800 laipsnių, oksido plėvelė suyra, o deguonies atomai patenka į metalinę gardelę su oksido plėvele kaip konversijos sluoksniu, todėl titane padidėja deguonies kiekis, o oksido plėvelė tampa storesnė. Šiuo metu oksido plėvelė neturi apsauginio poveikio ir taps traški.
Kalimas: luito atidarymo šildymo temperatūra yra 1000–1050 laipsnių, o deformacijos dydis per gaisrą kontroliuojamas 40–50%. Ruošinio kalimo šildymo temperatūra yra 900–950 laipsnių, o deformacija kontroliuojama 30–40%. Kalimo štampavimo kaitinimo temperatūra yra 900–950 laipsnių, o galutinė kalimo temperatūra neturi būti žemesnė nei 650 laipsnių. Norint pasiekti norimą gatavų dalių dydį, vėlesnė pakartotinio kaitinimo temperatūra neturi viršyti 815 laipsnių arba maždaug 95 laipsniais žemesnė už beta transformacijos temperatūrą. m.
Liejimas
Liejant pramoninį gryną titaną, plieno luitai arba deformuoti strypai, išlydyti vakuuminėje elektrodinėje lankinėje krosnyje, gali būti naudojami kaip sunaudojamieji elektrodai ir liejami vakuuminėje lankinėje krosnyje. Liejimo forma gali būti grafito apdorojimo, grafito presavimo ir investicinio apvalkalo tipo.
Suvirinimo našumas
Pramoninis titanas tinka įvairiems suvirinimams. Suvirintoji jungtis turi puikias tekėjimo charakteristikas ir turi tokį patį stiprumą, plastiškumą ir atsparumą korozijai kaip ir netauriųjų metalų.
|
GR2 pramoninės gryno titano mechaninės savybės |
|||||
|
Įvairovė |
valstybė |
Specifikacijos/mm |
Tempimo stipris MPa |
Išeiga MPa |
Pailgėjimas δ5 (%) |
|
plokštelė |
Atkaitinta būsena |
0.30-25.0 |
Didesnis arba lygus 400 |
275-450 |
Didesnis arba lygus 25 |
|
Juostelė |
0.10-0.50 |
Didesnis arba lygus 345 |
275-450 |
Didesnis arba lygus 30 |
|
|
vielos medžiaga |
4.0-7.0 |
Didesnis arba lygus 400 |
/ |
Didesnis arba lygus 20 |
|
|
Strypas |
7.0-230 |
Didesnis arba lygus 400 |
Didesnis arba lygus 275 |
Didesnis arba lygus 20 |
|
|
vamzdžiai |
Išorinis skersmuo 40-80 |
Didesnis arba lygus 400 |
278-460 |
Auksinės ir juodos medžiagos |
|
Kadangi pramoninis grynas titanas pasižymi geromis visapusiškomis savybėmis ir puikiu atsparumu korozijai, jis tapo nepakeičiama daugelio pramoninių dalių konstrukcine medžiaga. Kaip biologinė implantų medžiaga, ji buvo plačiai naudojama kliniškai nuo septintojo dešimtmečio. Tarp visų dažniausiai naudojamų implantų metalinių medžiagų titanas pasižymi geru biologiniu suderinamumu, o kadangi jo tankis ir elastingumas yra artimi žmogaus kaulams, jis taip pat yra nemagnetinis. Todėl tarp trijų pagrindinių metalinių implantų medžiagų: nerūdijančio plieno, kobalto-chromo-molibdeno lydinio ir titano, titanas yra perspektyviausia bioinžinerijos medžiaga. Titano panaudojimas išsprendė daug didelių inžinerinių ir techninių problemų, paskatino mokslo ir technologijų pažangą bei atnešė akivaizdžią ekonominę naudą. Puikus titano veikimas ir didžiulis potencialas taip pat parodė platesnę jo taikymo perspektyvą.







