Переваги та недоліки титанового матеріалу

Переваги та недоліки титанового матеріалу

Матеріали з титанового сплаву мають чудові властивості та широко використовуються в аерокосмічній та інших важливих сферах і цивільних сферах, просування та застосування матеріалів з титану та титанових сплавів є дуже важливим. У тій же області застосування в даний час також використовуються матеріали з нержавіючої сталі, мідних сплавів і сплавів на основі нікелю. Однак матеріали з титанових сплавів є чудовими матеріалами з точки зору питомої міцності, стійкості до корозії та стійкості до високих температур. У той же час матеріали з титанового сплаву мають абсолютні переваги в застосуванні порівняно з іншими матеріалами з точки зору ціни сировини, виробництва сировини, вартості обробки та обсягу обробки титану.

1. Відмінні властивості титанових сплавів

1.1 висока питома міцність

Порівняння щільності та питомої міцності титану та інших металевих матеріалів

Порівняння міцності на розрив і межі текучості між титаном та іншими металами

1.2 Чудова стійкість до корозії

Випробування на високошвидкісну ерозію морською водою

1.3 немагнітні

Немагнітні властивості матеріалу з титанового сплаву можуть покращити антимагнітні перешкоди обладнання, збільшити маскування та гарантувати, що його можна застосовувати до корпусів підводних човнів і кораблів

1.4 Відмінна біосумісність і низький модуль пружності

Порівняння модуля пружності титану та інших металевих матеріалів

У порівнянні з нержавіючої сталлю та іншими матеріалами, титановий сплав має низький модуль пружності, чудову біосумісність і здатність до формування. В останні роки він перетворився на ідеальний функціональний структурний матеріал для хірургічних імплантатів. З прогресом науки і техніки та поглибленням клінічного застосування медичні пристрої розвиваються в напрямку тривалого терміну служби, багатофункціональних, легких і недорогих, тому титановий сплав є найбільш ідеальним матеріалом.

1,5 висока стійкість до ударів і втоми

Висока стійкість до ударів і втоми може покращити здатність обладнання протистояти статичним і динамічним навантаженням і здатність протистояти періодичному впливу морської води.

2. Недоліки та недоліки застосування титану та титанових сплавів

2.1 низька зносостійкість і низька твердість поверхні титанового сплаву

Для деталей з відносним рухом низька зносостійкість і низька твердість поверхні титанового сплаву стали вузьким місцем, що обмежує застосування. Твердість поверхні та зносостійкість можна покращити шляхом поверхневого зміцнення. Такі як термічне напилення, плазмове азотування, осадження з парової фази, азотування в соляній ванні та інші методи. Наприклад, за допомогою методу осадження з парової фази товщина покриття досягає 2~3 мкм, твердість перевищує 2000hv, а шорсткість поверхні Ra менше або дорівнює 0,8, що покращує твердість і зносостійкість.

Титановий сплав 2.2 має хорошу біосумісність, мікроорганізми легко прикріплюються

Матеріали з титанового сплаву мають хорошу біосумісність, нетоксичні та нешкідливі, що сприяє легкому прикріпленню мікроорганізмів при високій температурі навколишнього середовища. Можна використовувати антиадгезійні покриття (антикорозійну фарбу, фарбу проти обростання тощо). Наприклад, міцність адгезії нижнього шару може бути збільшена з 5~6 МПа до понад 10 МПа після використання деяких антиадгезійних покриттів.

2.3 Різниця потенціалів між титановим сплавом та іншими металами

Коли титановий сплав поєднується з іншими конструкційними матеріалами, природний корозійний потенціал титанового сплаву в морській воді вищий, ніж у всіх широко використовуваних конструкційних матеріалів, тому інші конструкційні матеріали схильні до корозії, що є проблемою, яку слід враховувати при виборі компоненти з титанового сплаву в морських спорудах. Можна застосувати обробку ізоляції, таку як покриття ізоляційною фарбою, анодне окислення, мікродугове окислення або покриття з парового осадження. Наприклад, метод мікродугового оксидування може створити оксидну плівку товщиною 10-20 мм і покращити питомий опір поверхні.