Uvođenje i primjena čistog titanijuma G2R materijala
Industrijski čisti titanijum se klasifikuje prema sadržaju nečistoća. Ima odlične performanse procesa štancanja i zavarivanja, nije osjetljiv na toplinsku obradu i vrstu tkiva i ima određenu čvrstoću pod zadovoljavajućim uvjetima plastičnosti. Njegova snaga uglavnom ovisi o sadržaju intersticijskih elemenata kisika i dušika. Ima visoku otpornost na koroziju u morskoj vodi, ali je siromašan anorganskim kiselinama. Uglavnom se koristi za proizvodnju različitih pločastih dijelova ili otkovaka koji nisu opterećeni i rade na temperaturama od minus 253 stepena Celzijusa do 350 stepeni Celzijusa. Također se može koristiti za proizvodnju zakovica, žica i cijevi.

Industrijski čisti titanijum je podeljen u tri razreda: GR1, GR2 i GR3 prema različitim sadržajima nečistoća. Međuprostorni elementi nečistoće ove tri vrste industrijskog čistog titanijuma postepeno se povećavaju, pa se i njihova mehanička čvrstoća i tvrdoća takođe postepeno povećavaju, ali se plastičnost i žilavost smanjuju. Međutim, TA2 je industrijska jednofazna, koja se obično koristi u industriji. Čisti titanijum je GR2 zbog njegove umerene otpornosti na koroziju i sveobuhvatnih performansi. GR3 se može koristiti kada je potrebna veća otpornost na habanje i čvrstoća. TA1 se može koristiti kada su potrebne bolje performanse oblikovanja.
GR2 materijal od čistog titana se prerađuje u ploče, šipke, cijevi, zavojnice, žičane otkovke, kovane cijevi, kovane ploče, kovane kolače i druge materijale.GR2 čisti titanijumima izvrsna mehanička svojstva, visoku čvrstoću, veliku tvrdoću i dobru otpornost na koroziju i plastičnost. Sa svojim prednostima, postao je poželjan materijal u mnogim oblastima vazduhoplovstva, vazduhoplovstva, medicine i drugih oblasti.
|
GR2čisti hemijski sastav titanijuma |
||||
|
element |
titanijum (Ti) |
Gvožđe(Fe) |
ugljik(C) |
ostali elementi |
|
Maseni udio/% |
margina |
Manje ili jednako 0.30 |
Manje ili jednako 0.10 |
Single 0.10 |
|
element |
dušik (N) |
Vodik(H) |
kiseonik (0) |
ostali elementi |
|
Maseni udio/% |
Manje ili jednako 0.03 |
Manje ili jednako 0.015 |
Manje ili jednako 0.25 |
Sum 04C |
Hemijska svojstva
Titanijum ima visoku hemijsku aktivnost i može reagovati sa mnogim elementima. Može reagirati s ugljičnim monoksidom, ugljičnim dioksidom, vodenom parom, amonijakom i mnogim hlapljivim organskim spojevima na visokim temperaturama. Titanijum reaguje sa određenim gasovima, ne samo da formira spojeve na površini, već i ulazi u metalnu rešetku da bi se formirala međuprostorna čvrsta rastvora. Osim za vodonik, proces reakcije je nepovratan.
Otpornost na oksidaciju
Kada se titanijum zagreje u vazdušnom mediju na normalnoj radnoj temperaturi, formiraće izuzetno tanak, gust i stabilan oksidni film. Ima zaštitni efekat, sprečavajući da kiseonik difunduje u metal bez dalje oksidacije; stoga je titanijum stabilan na vazduhu ispod 500 stepeni. Ispod 538 stepeni, oksidacija titanijuma sledi parabolični zakon. Kada je temperatura iznad 800 stepeni, oksidni film se raspada, a atomi kiseonika ulaze u metalnu rešetku sa oksidnim filmom kao slojem konverzije, uzrokujući povećanje sadržaja kiseonika u titanu i debljanje oksidnog filma. U ovom trenutku, oksidni film nema zaštitni učinak i postat će hrskav.
Kovanje: Temperatura zagrevanja za otvaranje ingota je 1000~1050 stepeni, a količina deformacije po vatri se kontroliše na 40%~50%. Temperatura grijanja za prazno kovanje je 900~950 stepeni, a deformacija se kontroliše na 30%~40%. Temperatura grijanja kovanja je 900~950 stepeni, a konačna temperatura kovanja ne bi trebala biti niža od 650 stepeni. Da bi se postigla željena veličina gotovih delova, naknadna ponovljena temperatura zagrevanja ne bi trebalo da prelazi 815 stepeni, odnosno približno 95 stepeni niže od temperature beta transformacije. m.
Casting
U livenju industrijskog čistog titanijuma, čelični ingoti ili deformisane šipke topljene u lučnoj peći sa vakumskom potrošnom elektrodom mogu se koristiti kao potrošne elektrode i livene u vakuumskoj peći sa potrošnom elektrodom. Kalup za livenje može biti tip obrade grafita, tip prešanja grafita i tip ljuske za ulaganje.
Performanse zavarivanja
Industrijski titan je pogodan za razna zavarivanja. Zavareni spoj ima odlične karakteristike tečenja i ima istu čvrstoću, plastičnost i otpornost na koroziju kao i osnovni metal.
|
GR2 mehanička svojstva industrijskog čistog titana |
|||||
|
Raznolikost |
stanje |
Specifikacije/mm |
Vlačna čvrstoća MPa |
Granica tečenja MPa |
Izduženje δ5(%) |
|
ploča |
Užareno stanje |
0.30-25.0 |
Veće ili jednako 400 |
275-450 |
Veće ili jednako 25 |
|
Skinuti se |
0.10-0.50 |
Veće ili jednako 345 |
275-450 |
Veće ili jednako 30 |
|
|
žičani materijal |
4.0-7.0 |
Veće ili jednako 400 |
/ |
Veće ili jednako 20 |
|
|
Rod |
7.0-230 |
Veće ili jednako 400 |
Veće ili jednako 275 |
Veće ili jednako 20 |
|
|
cijevi |
Spoljni prečnik 40-80 |
Veće ili jednako 400 |
278-460 |
Zlatni i crni materijali |
|
Budući da industrijski čisti titanijum ima dobra sveobuhvatna svojstva i odličnu otpornost na koroziju, postao je nezamjenjiv strukturni materijal za mnoge industrijske dijelove. Kao biološki materijal za implantaciju, široko se koristi klinički od 1960-ih. Među svim uobičajeno korištenim metalnim materijalima za implantate, titan ima dobru biokompatibilnost, a budući da je njegova gustina i elastičnost bliski ljudskoj kosti, također je nemagnetičan. Stoga, među tri glavna metalna materijala implantata: nerđajući čelik, legura kobalt-hrom-molibden i titanijum, titan je najperspektivniji bioinženjerski materijal. Primena titanijuma je rešila mnoge velike inženjerske i tehničke probleme, unapredila naučni i tehnološki napredak i donela očigledne ekonomske koristi. Odlične performanse i ogroman potencijal titanijuma takođe su pokazali širu perspektivu za njegovu primenu.







