Udvikling og anvendelse af titanlegeringer

Titaniumlegering er med sine unikke fysiske og kemiske egenskaber blevet et uundværligt materiale inden for mange områder såsom luftfart, rumfart, bilindustrien, kemisk og medicinsk. Fra de indledende højtemperatur-titaniumlegeringer til nutidens medicinske titanlegeringer fortsætter udviklingen og anvendelsen af ​​titanlegeringer med at skabe nye gennembrud.
I. Gennembrud i højtemperatur titanlegeringer
Verdens første veludviklede højtemperatur-titaniumlegering er Ti-6Al-4V, som kan bruges ved temperaturer op til 300-350 grader. Efterfølgende, med fremskridt inden for teknologi, er titanlegeringer med højere temperatur blevet introduceret, såsom IMI550, BT3-1 og andre legeringer, der bruger temperatur op til 400 grader, mens IMI679, IMI685, Ti-6246, Ti{ {10}} og andre legeringer kan være i 450-500 graders høj temperatur og stabilt arbejde. På nuværende tidspunkt omfatter nye højtemperatur-titaniumlegeringer, der er blevet anvendt på flymotorer, IMI829- og IMI834-legeringer fra Det Forenede Kongerige, Ti-1100-legeringer fra USA og BT18Y- og BT36-legeringer fra Rusland.
For yderligere at forbedre brugen af ​​titanlegeringstemperatur bruger fremmede lande aktivt hurtig størkning / pulvermetallurgiteknologi, fiber- eller partikelforstærkede kompositmaterialer og andre nye teknologier til at udvikle titanlegeringer, der kan arbejde ved høje temperaturer over 650 grader. For eksempel har det amerikanske McDonnell Douglas Company med succes udviklet en titanlegering med høj renhed og høj densitet ved hjælp af hurtig størkning/pulvermetallurgiteknologi, som stadig bevarer fremragende styrke ved 760 grader.

For det andet, stigningen af ​​titanium aluminium sammensatte-baseret titanium legering
Titan-aluminiumforbindelse-baserede titanlegeringer, såsom Ti3Al ( 2) og TiAl ( ) intermetalliske forbindelser, med dens høje temperaturydelse, oxidationsmodstand, krybemodstand og lette vægt osv., for at blive fremtiden for flymotorer og fly strukturelle komponenter konkurrencedygtige materialer. I øjeblikket er der Ti3Al-baserede titanlegeringer såsom Ti-21Nb-14Al og Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo, som er begyndt masseproduktion i USA. Og TiAl ( )-baserede titanlegeringer, såsom TAL-(1-10)M (at.%), har også fået bred opmærksomhed på grund af deres unikke egenskaber.
For det tredje udvikling af titanlegering af typen
-type titanlegeringer er kendetegnet ved god varm- og koldbehandlingsydelse, nem smedning, valsning og svejsning og er vigtige materialer inden for rumfart, bilindustrien og andre områder. Repræsentative titanlegeringer inkluderer Ti1023, Ti153, 21S osv., som ikke kun har fremragende mekaniske egenskaber og miljøbestandighed, men også har høj styrke, høj sejhed og andre egenskaber.
For det fjerde innovation af medicinsk titanlegering
Titanium er ikke-giftigt, let, høj styrke og har fremragende biokompatibilitet, det er et ideelt metalmateriale til medicinsk brug. På nuværende tidspunkt er Ti-6Al-4v ELI-legering meget udbredt inden for det medicinske område, men dets mulige udfældning af vanadium- og aluminiumioner på den menneskelige krop kan forårsage skade, har vakt bekymring hos det medicinske samfund . Af denne grund udvikles der aktivt aluminium-fri, vanadium-fri, biokompatible titanlegeringer. For eksempel har Japan udviklet en serie af + titanlegeringer og titanlegeringer med fremragende biokompatibilitet, som forventes at erstatte Ti-6Al-4V ELI legeringer i fremtiden og blive mainstream materialer til medicinske implantater .