Kemajuan dalam Pengembangan Paduan Titanium

Sifat-sifat luar biasa dari titanium, paduan titanium, dan senyawa titanium telah menyebabkan kebutuhan mendesak terhadapnya. Namun, tingginya biaya produksi membatasi penerapannya.

Meskipun memiliki sifat unggul, suku cadang paduan titanium masih jauh dari penerapan universal titanium dan paduannya, karena masalah seperti harga tinggi, sifat mampu bentuk yang buruk, dan kemampuan las yang buruk. Baik itu peleburan awal logam atau pemrosesan selanjutnya, harga paduan titanium jauh lebih tinggi dibandingkan logam lainnya.

Dengan perkembangan teknologi pembentukan dekat-jaring paduan titanium dan pengelasan berkas elektron, pengelasan busur plasma, pengelasan laser dan teknologi pengelasan modern lainnya dalam beberapa tahun terakhir, masalah pembentukan dan pengelasan paduan titanium tidak lagi menjadi faktor kunci yang membatasi penerapan paduan titanium. dalam beberapa tahun terakhir, negara-negara sedang mengembangkan jenis paduan titanium baru yang berbiaya rendah dan berkinerja tinggi, dan berupaya menjadikan paduan titanium ke dalam bidang industri sipil dengan potensi pasar yang besar. Kemajuan baru dalam penelitian bahan paduan titanium di dalam dan luar negeri terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut.

Paduan titanium suhu tinggi

Dalam beberapa tahun terakhir, negara-negara asing telah menggunakan teknologi solidifikasi cepat / metalurgi serbuk, material komposit yang diperkuat serat atau partikel untuk mengembangkan paduan titanium sebagai arah pengembangan paduan titanium suhu tinggi, sehingga penggunaan paduan titanium dapat ditingkatkan hingga lebih dari 650 derajat. suhu. Perusahaan McDonnell Douglas AS telah berhasil mengembangkan paduan titanium dengan kemurnian tinggi dan kepadatan tinggi menggunakan teknologi pemadatan cepat/metalurgi serbuk, dan kekuatannya pada 760 derajat setara dengan kekuatan paduan titanium yang saat ini digunakan pada suhu kamar.

Paduan titanium berbahan dasar senyawa titanium-aluminium

Dibandingkan dengan paduan titanium umum, senyawa titanium dan aluminium berdasarkan senyawa intermetalik natrium Ti3Al (2) dan TiAl (), keuntungan besar dari kinerja suhu tinggi adalah baik (suhu tinggi masing-masing 816 dan 982 derajat), ketahanan oksidasi, ketahanan mulur dan bobotnya yang ringan (kepadatan paduan suhu tinggi berbasis nikel hanya 1/2), keunggulan ini menjadikannya masa depan komponen struktur mesin aero dan pesawat terbang dengan bahan yang kompetitif. Bahan.

Paduan titanium tipe kekuatan tinggi dan ketangguhan tinggi

-jenis paduan titanium awal adalah pertengahan-1950s oleh perusahaan Crucible Amerika Serikat yang mengembangkan paduan B120VCA (Ti-13v-11Cr-3Al). -Jenis paduan titanium memiliki sifat permesinan panas dan dingin yang baik, mudah ditempa, dapat digulung, dilas, dapat menjadi larutan padat - perlakuan penuaan untuk mendapatkan sifat mekanik yang tinggi, ketahanan dan kekuatan lingkungan yang baik serta ketangguhan patah yang serasi. Paduan titanium tipe kekuatan tinggi dan ketangguhan tinggi baru Mewakili tipe berikut:

Ti1023 (Ti-10v-2Fe-#al), paduan dan komponen struktur pesawat terbang yang biasa digunakan dalam kinerja baja struktural kekuatan tinggi 30CrMnSiA sebanding dengan kinerja penempaan yang sangat baik;

Ti153 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn), kinerja pengerjaan dingin paduan ini lebih baik daripada titanium murni industri, dan kekuatan tarik suhu ruangan setelah penuaan dapat mencapai lebih dari 1000MPa;

21S (Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si), paduan ini adalah jenis baru paduan titanium kuat dan tahan oksidasi yang dikembangkan oleh Divisi Timet dari Perusahaan Logam Titanium AS, dengan ketahanan oksidasi yang baik, sifat kerja panas dan dingin yang sangat baik, dapat dibuat menjadi foil dengan ketebalan 0.064mm;

Paduan titanium tahan api

Paduan titanium konvensional cenderung terbakar dalam kondisi tertentu, sehingga membatasi penerapannya. Mengingat situasi ini, semua negara telah meluncurkan penelitian tentang paduan titanium tahan api dan membuat beberapa terobosan. Paduan c yang dikembangkan Amerika Serikat, adalah paduan titanium tahan api yang tidak peka terhadap pembakaran terus menerus, telah digunakan pada mesin F119. BTT-1 dan BTT-3 untuk pengembangan paduan titanium tahan api Rusia, merupakan paduan Ti-Cu-Al, memiliki kinerja proses deformasi termal yang cukup baik, dan dapat digunakan untuk membuat bagian yang kompleks.

Paduan Titanium Medis

Titanium tidak beracun, ringan, berkekuatan tinggi dan memiliki biokompatibilitas yang sangat baik, merupakan bahan logam medis yang sangat ideal, dapat digunakan sebagai implan yang ditanamkan ke dalam tubuh manusia. Saat ini yang banyak digunakan dalam bidang medis masih paduan Ti-6Al-4v ELI. Namun, yang terakhir ini akan mengendapkan sejumlah kecil ion vanadium dan aluminium, sehingga mengurangi kemampuan adaptasi selulernya dan dapat membahayakan tubuh manusia. Masalah ini telah lama menimbulkan kekhawatiran luas di komunitas medis. Amerika Serikat sejak pertengahan-1980an mulai mengembangkan paduan titanium biokompatibel bebas aluminium, bebas vanadium untuk bedah ortopedi. Jepang, Inggris dan negara-negara lain juga telah melakukan banyak penelitian di bidang ini dan membuat beberapa kemajuan baru. Diperkirakan dalam waktu dekat, dengan kekuatan tinggi, modulus elastisitas rendah, serta sifat ketahanan terhadap cetakan dan korosi yang sangat baik, paduan titanium LU kemungkinan akan menggantikan Ti-6Al-4V Paduan ELI yang banyak digunakan dalam bidang medis.