Jenis Zat Apa Titanium Itu?

Paduan titanium dapat dibagi menjadi tiga kategori menurut organisasinya. (1 Titanium dengan unsur aluminium dan timah.2 Titanium dengan unsur paduan seperti aluminium kromium molibdenum dan vanadium.3 Titanium dengan unsur seperti aluminium dan vanadium.) Paduan titanium memiliki kekuatan tinggi dan kepadatan rendah, sifat mekanik yang baik, ketangguhan dan korosi ketahanannya sangat baik. Selain itu: kinerja proses paduan titanium buruk, kesulitan dalam pemotongan dan pemrosesan. Dalam pengolahan termal, sangat mudah menyerap hidrogen, oksigen, nitrogen, karbon dan kotoran lainnya. Ada juga ketahanan aus yang buruk, proses produksinya rumit. paduan titanium hingga paduan berbasis titanium yang terdiri dari unsur-unsur lain. Produksi industri titanium dimulai pada tahun 1948. Perkembangan kebutuhan industri penerbangan, sehingga industri titanium mencapai tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata sekitar 8 persen. Saat ini, produksi tahunan bahan pemrosesan paduan titanium di dunia telah mencapai lebih dari 40,000 ton paduan titanium dengan kadar hampir 30 jenis. Paduan titanium yang paling banyak digunakan adalah Ti-6Al{{10}}V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) dan titanium murni industri (TA1, TA2 dan TA3). Paduan titanium terutama digunakan untuk membuat suku cadang kompresor mesin pesawat terbang, diikuti oleh suku cadang struktural untuk roket, rudal, dan pesawat berkecepatan tinggi. Pada pertengahan{{20}}, titanium dan paduannya telah digunakan secara umum aplikasi industri untuk membuat elektroda untuk industri elektrolisis, kondensor untuk pembangkit listrik, pemanas untuk kilang minyak bumi dan desalinasi air laut serta perangkat pengendalian pencemaran lingkungan. Titanium dan paduannya telah menjadi bahan struktural yang tahan korosi. Ini juga digunakan untuk memproduksi bahan penyimpanan hidrogen dan membentuk paduan memori. Tiongkok memulai penelitian tentang titanium dan paduan titanium pada tahun 1956; produksi industri titanium dimulai pada pertengahan{23}}an dan paduan TB2 dikembangkan. Karakteristik Dibandingkan dengan bahan logam lainnya, paduan titanium memiliki keunggulan sebagai berikut: ① kekuatan spesifik yang tinggi (kekuatan tarik / kepadatan) (lihat grafik), kekuatan tarik hingga 100 ~ 140kgf/mm2, sedangkan kepadatan baja hanya 60%. ② kekuatan yang baik pada suhu sedang, penggunaan suhu dari paduan aluminium beberapa ratus derajat lebih tinggi, di tengah suhu masih dapat mempertahankan kekuatan yang dibutuhkan, dapat berada pada suhu 450-500 derajat pekerjaan jangka panjang . ③ ketahanan korosi yang baik, permukaan titanium di atmosfer segera membentuk film oksida yang seragam dan padat, kemampuan menahan berbagai erosi media. Biasanya titanium memiliki ketahanan korosi yang baik pada media pengoksidasi dan netral, dan ketahanan korosi pada air laut, gas klorin basah, dan larutan klorida bahkan lebih baik. Namun dalam media pereduksi, seperti asam klorida dan larutan lainnya, ketahanan korosi titanium buruk. ④ kinerja suhu rendah yang baik, paduan titanium elemen celah sangat rendah, seperti TA7, dalam derajat -253 dapat mempertahankan tingkat plastisitas tertentu. ⑤ Modulus elastisitas rendah, konduktivitas termal kecil, non-feromagnetik. Elemen paduan Titanium memiliki dua jenis kristal homogen dan heterogen: -titanium dengan struktur heksagonal padat di bawah 882 derajat, dan -titanium dengan struktur kubik berpusat badan di atas 882 derajat. Unsur paduan menurut pengaruhnya terhadap suhu transisi fasa dapat dibagi menjadi tiga kategori: ① stabilisasi fasa, untuk meningkatkan suhu transisi fasa unsur untuk unsur penstabil, aluminium, karbon, oksigen dan nitrogen, dan seterusnya. . Aluminium adalah elemen paduan utama dari paduan titanium, yang memiliki efek nyata pada peningkatan kekuatan paduan pada suhu kamar dan suhu tinggi, mengurangi berat jenis dan meningkatkan modulus elastisitas. ② Stabilisasi fase-, mengurangi suhu transisi fase elemen untuk elemen penstabil, dan dapat dibagi menjadi tipe dua homokristalin dan eutektik. Yang pertama mengandung molibdenum, niobium, vanadium, dll.; yang terakhir mengandung kromium, mangan, tembaga, besi, silikon, dll. ③ Unsur yang mempunyai pengaruh kecil terhadap suhu transisi fasa adalah unsur netral, seperti zirkonium dan timah. Oksigen, nitrogen, karbon dan hidrogen adalah pengotor utama dalam paduan titanium. Oksigen dan nitrogen dalam fase - memiliki kelarutan yang lebih besar, paduan titanium memiliki efek penguatan yang signifikan, namun plastisitasnya berkurang. Biasanya ditetapkan bahwa kandungan oksigen dan nitrogen dalam titanium masing-masing adalah 0.15-0.2% dan 0.04-0.05%. Kelarutan hidrogen dalam fasa sangat kecil, paduan titanium yang dilarutkan dalam hidrogen berlebih akan menghasilkan hidrida, sehingga paduan menjadi rapuh. Biasanya, kandungan hidrogen dalam paduan titanium dikontrol kurang dari 0,015%. Pelarutan hidrogen dalam titanium bersifat reversibel dan dapat dihilangkan dengan anil vakum. Kategori Paduan titanium dapat dibagi menjadi tiga kategori menurut komposisi fasenya: paduan -alloy, (+) dan -alloy, yang masing-masing dinyatakan sebagai TA, TC, dan TB di Tiongkok. ① -paduan mengandung sejumlah elemen fase stabil, keadaan kesetimbangan terutama terdiri dari -fase. -paduan memiliki berat jenis yang kecil, kekuatan panas yang baik, kemampuan las yang baik dan ketahanan korosi yang sangat baik, kelemahan kekuatan suhu ruangan rendah, biasanya digunakan sebagai bahan tahan panas dan bahan tahan korosi. -paduan dapat dibagi menjadi paduan- -penuh (TA7), paduan- -dekat (Ti-8Al-1Mo-1V) dan sejumlah kecil senyawa dari -alloys (Ti-2.0%) dan -alloys (Ti-2.4%). (Ti-2.5Cu). ② (+ ) paduan mengandung sejumlah elemen yang menstabilkan fase dan, dan dalam kesetimbangan paduan diatur dalam fase dan. Paduan (+) memiliki kekuatan sedang, dan dapat diberi perlakuan panas untuk memperkuatnya, tetapi kinerja pengelasannya buruk. Paduan (+ ) banyak digunakan, dan produksi paduan Ti-6Al{-4V di seluruh material titanium menyumbang lebih dari setengahnya. ③ paduan mengandung sejumlah besar elemen fase stabil, dapat berupa fase suhu tinggi yang semuanya dipertahankan hingga suhu kamar. paduan dapat dibagi menjadi paduan yang dapat diolah dengan panas (paduan sub-stabil dan paduan hampir sub-stabil) dan paduan yang distabilkan dengan panas. Paduan yang dapat diolah dengan panas memiliki plastisitas yang sangat baik dalam kondisi quenching dan dapat berumur hingga kekuatan tarik 130-140 kgf/mm2. -paduan biasanya digunakan sebagai bahan berkekuatan tinggi dan ketangguhan tinggi. Kerugiannya adalah rasionya besar, biaya tinggi, kinerja pengelasan yang buruk, kesulitan pemotongan dan pemrosesan. Paduan titanium dapat dibagi menjadi paduan tahan panas, paduan kekuatan tinggi, paduan tahan korosi (titanium - molibdenum, titanium - paladium, dll.), paduan suhu rendah, serta paduan fungsi khusus (titanium - besi hidrogen bahan penyimpanan dan titanium - paduan memori nikel) dan sebagainya. Komposisi dan sifat paduan tipikal ditunjukkan pada tabel. Perlakuan panas Paduan titanium dapat memperoleh komposisi dan organisasi fasa yang berbeda dengan menyesuaikan proses perlakuan panas. Secara umum diyakini bahwa organisasi isometrik halus memiliki plastisitas, stabilitas termal, dan kekuatan lelah yang lebih baik; organisasi seperti jarum memiliki kekuatan ketahanan, kekuatan mulur, dan ketangguhan patah yang lebih tinggi; organisasi campuran isometrik dan seperti jarum memiliki kinerja keseluruhan yang lebih baik. Metode perlakuan panas yang umum digunakan adalah perlakuan anil, larutan dan penuaan. Annealing bertujuan untuk menghilangkan tekanan internal, meningkatkan plastisitas dan stabilitas organisasi, guna memperoleh kinerja keseluruhan yang lebih baik. Biasanya suhu anil paduan dan (+) paduan dipilih dalam (+) - → titik transisi fase di bawah 120 ~ 200 derajat; perlakuan larutan dan penuaan dilakukan dari daerah bersuhu tinggi dengan pendinginan cepat, untuk mendapatkan fasa martensit dan fasa sub-stabil, kemudian pada daerah bersuhu sedang agar tetap hangat sehingga terjadi penguraian fasa-fasa sub-stabil tersebut. , untuk mendapatkan fase atau senyawa seperti dispersi halus dari fase kedua titik, sehingga membuat paduan untuk memperkuat tujuan. Biasanya (+) paduan pendinginan dalam (+) - → titik transisi fase di bawah 40 ~ 100 derajat, paduan sub-stabil pendinginan dalam (+) - → titik transisi fase di atas 40 ~ 80 derajat. Suhu perawatan penuaan umumnya 450-550 derajat . Selain itu, untuk memenuhi persyaratan khusus benda kerja, industri juga menggunakan proses perlakuan panas logam seperti proses perlakuan panas ganda, perlakuan panas isotermal, perlakuan panas deformasi, dan proses perlakuan panas logam lainnya.