خواص مکانیکی تیتانیوم چیست؟

1، سفتی تیتانیوم بدون تقلب 265 ~ 353 مگاپاسکال است، و کشش ترکیبات تیتانیوم عمومی 686 ~ 1176 مگاپاسکال است، در حال حاضر تا 1764 مگاپاسکال. ترکیبات تیتانیوم اساساً مناطقی از استحکام برای بسیاری از مواد هستند، با این حال استحکام خاص فولاد در مقایسه با آمالگام‌های تیتانیوم بسیار کمتر است.

2، استحکام فشاری کامپوزیت های تیتانیوم و تیتانیوم دقیقاً سفتی آن نیست. استحکام تسلیم فشاری و استحکام تسلیم چکش خوار تیتانیوم مدرن بدون تقلب تقریباً معادل است، در حالی که مقاومت فشاری Ti-6AI-4V و Ti-5AI-2.5Sn برابر است. اندکی بالاتر از کشش است.

3، مقاومت برشی معمولاً از 60% تا 70% مقاومت کششی متغیر است. مقاومت فشاری صفحات کامپوزیت تیتانیوم و تیتانیوم حدود 1.2 تا 2.0 برابر سفتی است.

4، در هوای معمولی محیطی، بیشترین استحکام ترکیبات تیتانیوم و تیتانیوم پس از جابجایی و تمپر کردن، کشش 5.5 تا 0.65 است. در حین انجام 10 میلیون تست ضعف در حالت امتیازدهی شده (Kt=3.9)، دورترین حد استحکام Ti-6AI-4V 0.2 برابر سفتی است. .

5، بالاترین درجه خلوص تیتانیوم خالص صنعتی معمولاً دارای سختی کمتر از 120HB (سختی برینل) است، در حالی که سایر تیتانیوم خالص صنعتی دارای سختی بین 200 تا 295HB هستند. سختی ریخته گری تیتانیوم بدون تقلب 200 ~ 220HB است. ارزش سختی ترکیب تیتانیوم در حالت تقویت شده 32~38HRC (راکول) است که با 298~349HB قابل مقایسه است. سختی ریخته‌گری‌های Ti-5Al-2.5Sn و Ti{14}}AI{15}} به‌صورت پیش‌بینی‌شده، 320HB است و سختی پایین‌چاله Ti{18 }}Al{19}V Castings 310HB است.

6، مدول انعطاف پذیر انعطاف پذیر تیتانیوم مدرن بدون تقلب 105 ~ 109GPa است. مدول انعطاف پذیر انعطاف پذیر اکثر آمالگام های تیتانیوم در حالت سخت شده 110 تا 120 گیگا پاسکال است. مدول چندمنظوره چکش خوار ترکیب تیتانیوم جامد شده به اندازه کافی نسبتاً بالاتر از مدول حالت سکوریت شده است و مدول انعطاف پذیر فشاری معادل یا برجسته تر از مدول انعطاف پذیر انعطاف پذیر است. بعد از بریلیم، مولیبدن و برخی آلیاژهای با دمای بالا، مدول الاستیک خاص آلیاژ تیتانیوم با آلیاژ آلومینیوم قابل مقایسه است.

7، مدول پیچ و تاب یا برش تیتانیوم مدرن بدون تقلب 46GPa است و مدول برش آمالگام تیتانیوم 43~51GPa است. برای کار بر روی استحکام کامپوزیت های تیتانیوم، گسترش محتوای سوراخ به طور نامطلوبی بر انسداد اثر و استحکام ترک آمالگام تأثیر می گذارد. مقدار مقاومت ضربه چارپی تیتانیوم خالص صنعتی دناتوره شده 1554 ژول بر متر مربع و مقدار حالت ریختگی تقریباً 410 ژول بر متر مربع بسته به نوع و حالت آلیاژ تیتانیوم است. استحکام اثر کامپوزیت تیتانیوم در حالت تمپر شده 13~25.8J/㎡ است و حالت بلوغ اندکی کمتر است. قدرت نفوذ امتیاز V-شارپی Ti{12}}AI{13}}.5Sn در حالت ریخته گری 10J/㎡ است و Ti{16}}AI{17}}V 20~ است. 23J/㎡. هرچه میزان اکسیژن ترکیب تیتانیوم کمتر باشد، این ارزش بالاتر خواهد بود.

8، بسیاری از ترکیبات تیتانیوم استحکام شکست بالایی دارند، یا در پایان روز، ترکیبات تیتانیوم محافظت زیادی در برابر شکستگی دارند. Tempered Ti-6AI-4V یک ماده با استحکام درخشان است. در نقطه‌ای که ضریب تثبیت تورفتگی Kt=25.4 میلی‌متر است، نسبت الاستیسیته نمره‌دهی شده به صلبیت بدون شکاف قابل توجه‌تر از ۱ است.

9، ترکیبات تیتانیوم در هر صورت می تواند با خواص خاص در دماهای بالا سازگار باشد. در بیشتر موارد، ترکیب های مدرن تیتانیوم در هر صورت می توانند خواص خود را در دمای 540 درجه حفظ کنند، اما باید برای یک بازه زمانی کوتاه مورد استفاده قرار گیرند. محدوده دمایی که می توان برای مدتی طولانی از آن استفاده کرد 450 تا 480 درجه است. در دمای 600 درجه، آلیاژهای تیتانیوم برای استفاده ساخته شده اند. آلیاژ تیتانیوم را می توان در دمای 540 درجه برای مدت طولانی و 760 درجه برای مدت کوتاه به عنوان مواد موشکی استفاده کرد. خواص دمای بالا چند کامپوزیت تیتانیوم نمایش داده می شود.

10، حتی در دماهای بسیار پایین، تیتانیوم و آلیاژهای آن همچنان می‌توانند خواص مکانیکی اولیه خود را حفظ کنند. با کاهش دما، استحکام آمالگام های تیتانیوم و تیتانیوم همچنان در حال گسترش است، با این حال تطبیق پذیری به طور پیوسته از بین می رود. علاوه بر این، بسیاری از کامپوزیت های تیتانیوم سخت شده، چکش خواری و استحکام ترک کافی در - 195.5 درجه دارند. Ti{3}}AI-2.5Sn دارای محتوای مؤلفه بینابینی فوق‌العاده پایینی است و می‌توان آن را در - 252.7 درجه استفاده کرد. نسبت سفتی فرورفته به کشسانی بدون شکاف در - 25.7 درجه 0.95~1.15 است.

اکسیژن سیال، هیدروژن مایع و فلوئور مایع هزینه های قابل توجهی برای موشک ها و وسایل فضایی هستند. قطعات ساختاری برودتی و ظروف گاز برودتی به شدت به موادی با خواص دمای پایین متکی هستند. هنگامی که ریزساختار برابر است و ماده اجزای بینابینی (اکسیژن، هلیوم، هیدروژن و غیره) بسیار کم است، تطبیق پذیری کامپوزیت تیتانیوم هنوز بالای 5 درصد است. در -252.7 درجه، بیشتر آلیاژهای تیتانیوم شکل پذیری ضعیفی دارند و Ti{4}}AI-4V دارای کشیدگی 12٪ است.