Titaniya baland o'spirinli po'latdan yuqori bo'lgan

1. Asosiy ta'riflar: "kuch" va materiallarni aniqlashtirish

Birinchidan, noaniqlikning oldini olish uchun asosiy atamalarni aniqlash juda muhimdir:

Yuqori keskinlik po'lat: Yuqori mexanik kuch uchun mo'ljallangan uglerod yoki shtatlar toifasi, odatda 600 MPa (UTS) tomonidan 600 MPA (87 KSI) yoki undan yuqori bo'lgan. Umumiy baholar A36 (past {{{{- keskinlik bazasi, S690QL ({{- - 100 (~ 830) MPa Uts) yoki hatto dronsitik zanglamaydigan po'latsiz po'latlar (masalan, 4140 issiqlik bilan davolash, ~ 100-1,300 MPA UTS).

Titan: Ikkita asosiy shaklda engil metall mavjud:

Tergubika sof (CP) titan(masalan, 4-sinf): USS ~ 550-700 MPa (80-102 ksi) maksimal kuch emas, balki korroziya qarshilik ko'rsatish uchun ishlatiladi.

Titan qotishmalari(masalan, 5-sinf /- 6AL-4V, eng keng tarqalgan tarkibiy qotisha): UTS ~ 900-1,100 MPA (130-160 ksi); TI-10V-2FE-3al kabi yuqori quvvatli qotishmalar UTS ~ 1200-1,400 MPa (174-203 ksi).

2. Mutlaq kuchi: Yuqori jasur po'lat ko'pincha yuqori xom quvvatga ega

O'lchash paytidaUltimate kuchlanish kuchi (UTS)- Maksimal stress - ko'p qirrali po'latdan yasalgan stendda ko'p qirrali strelkalar ko'proq titan baholari, ayniqsa, ultra - {{3- Qo'zidagi po'lat variantlar.

Moddiy toifa	Muayyan nav	Ultimate kuchlanish kuchi (UTS)	Kuch berish kuchi (ys)
Titan	CP titan (4-sinf)	550-700 MPa (80-102 KSI)	480-620 MPa (70-90 KSI)
Titan qotishmasi	TI-6AL-4V (5-sinf)	900-1,100 MPA (130-160 ksi)	800-950 MPA (116-138 KSI)
Yuqori keskinlik po'lat	S690QL (qotishma po'lat)	770-940 MPA (112-136 KSI)	690 MPa dan katta yoki unga teng (100 Ksi)
Ultra - yuqori - keskinlik po'lat	4140 (issiqlik - ishlov berilgan)	1,100-1,300 MPA (160-189 ksi)	950-1,100 MPA (138-159 KSI)
Ultra - yuqori - keskinlik po'lat	Hsa-100	~ 830 MPa (120 KSI)	~ 690 MPa (100 ksi)

Ushbu jadvaldan:

Past - keskinlik po'lat (masalan, A36) UTS-da CP titan (4-sinf) tomonidan ham juda kam.

Yaratqich - A - 6AL-4V-Ba'zi S690ql variantlari bilan bir-biriga ziddiyatli tikuvlar yoki Ti-6Vning pastki UTS oralig'ida bir-biriga mos keladi.

Ultra - yuqori - Qishloq po'lat notalar (masalan, {{4} {{4} {{4} - 4140) 4140 ni tashkil qildi. Ti-6A-4V.

3

Titanning tanqidiy ustunligi uning ichidakuch - - og'irlik nisbati(shuningdek, aniq kuch deb ataladi) - birlik massasi uchun bir o'lchovning kuchi. Ushbu metrik og'irlik pasayishi juda muhimdir (masalan, aerokosmiya, avtomobil va tibbiy asboblar).

Nima uchun bu erda titan imtiyozlari:

Zichlik farqi: Titanium ~ 4.51 g / sm³ zichligi bor, shunda balandparkli po'lat zichligi 7.85 g / sm³. Po'lat~ 74% zichroqTitanium - dan bir xil o'lchamdagi suyuq komponentga qaraganda titan tarkibiy qismiga qaraganda ancha katta qismdan ancha kam.

Muayyan kuchni hisoblash:

Ti-6A-4V uchun=UTS (900 MPA) / zichlik (4.51 g / sm³) ≈ 199 MPA · Cm³ / g.

Issiqlik uchun -

Garchi 4140 po'lat yuqori mutlaq UTS, TI-6AL-4V ning etkazib berilishi bo'lsa ham~ Gramm uchun 30% ko'proq kuch- Og'irligi uchun tranzulyatsion afzallik - - sezgir dizaynlar. Masalan, Ti-6V-dan yasalgan samolyot qismi og'ir qismning kuchini ~ 40% ga kamaytirish, yoqilg'i samaradorligi va yuklarning sig'imi yaxshilanishi mumkin.

4. Boshqa tanqidiy omillar: kuchdan tashqari

Kuchli bo'lsa-da, boshqa xususiyatlar ko'pincha moddiy materiallarni tanlash - va bu erda, titan va yuqori darajada o'spirinli po'latdan ajratish keskin ajratib turadi:

A. Korroziya qarshiligi

Titan: Qattiq muhitlarda korroziyaga xos qarshilik (masalan, dengiz suvi, xlorid eritmalar, kislotalar va sanoat kimyoviy moddalari). Bu ingichka, inert oksid qatlami (TiO), agar u (masalan, havo) ni tashkil qiladi, agar u dengiz, kimyoviy va tibbiy qo'llanmalar (masalan, ortopedik implantlar (masalan, ortopedik implantlar) ni tashkil qiladi, masalan, dengiz, kimyoviy va impentsiyalar, offshor neft qurilmalar uchun ideal qiladi.

Yuqori keskinlik po'lat: Kiritasiya qarshiligi uchun kambag'al. Himoya qoplamalarisiz (masalan, gavanizatsiya, bo'yash yoki kromni plastinka), po'lat bilan namlashda namlik yoki tuzli suvda. Vaqt o'tishi bilan qoplangan po'lat vaqtni yomonlashtirishi mumkin, uni himoya qilishni talab qiladi - Ushbu cheklovlarni himoyalanmagan, korroziy muhitda ishlatishni cheklaydi.

B. Haroratning chidamliligi

Titan qotishmalari: Ti - {}}}}}}} 6A-4V 2014 yil (masalan, Ti-6242) 500-600 daraja (masalan, Ti-6242) (930-1,110 diplom) bilan ta'minlanadi (masalan, Ti-6242). Biroq, titan 600 darajadan yuqori, yuqori haroratli cheklangan.

Yuqori keskinlik po'lat: Aksariyat baholar 300-450 darajadan yuqori (570-750 diplom), ammo isitmaga chidamlilik Ekstremal haroratlar (masalan, jet dvigatellari) uchun ixtisoslashtirilgan superalllar ("yuqori darajada keskinlik po'lat emas emas") ishlatiladi, ammo bu titandan ancha zichroq.

C. egiluvchanlik va qattiqlik

Titan: CP Titanium yaxshi egiluvchanlikga ega (~ 15-25%), ammo TI-6A-4V kabi yuqori - yuqori - QURILISH KATTALANULLIGI (cho'zish ~ 10-15%). Titan kriogenik haroratda mo'rt bo'lishi mumkin (-200 darajadan past) yoki ishlov berish paytida kislorod / azot bilan ifloslangan bo'lsa.

Yuqori keskinlik po'lat: Odatda titan qotishmalariga qaraganda, ayniqsa past haroratlarda, Titan qotishmalariga qaraganda yaxshiroq egiluvchanlik va qattiqlikni taklif qiladi. Masalan, HSLA TEEL 60 darajasiga (-76 daraja) (-76 fial) (masalan, Arktika quvurlari) mos ravishda amalga oshiriladi.

D. Xarajat va mavjudlik

Titan: Yuqori keskinlik po'latdan sezilarli darajada qimmat. Titan rudasi (ilmmit) murakkab texnikani talab qiladi, shunga toza titroq va shrifting (masalan, alyuminiy va vanadiy qo'shishni qo'shib) yanada oshiradi. Bundan tashqari, katta miqdorda keng tarqalgan.

Yuqori keskinlik po'lat: Past - Xarajat, mo'l-ko'l va ishlab chiqarish oson (masalan, provlang'och, payvandlash, payvandlash). Bu og'irlik tanqidiy va narxi ustuvor ahamiyatga ega bo'lgan arizalar uchun odatiy tanlovdir.

5. Real - World Arusi: Bu qanday tarjima qilinadi holatlardan foydalanish

Kuch farqlari - bu ularning sanoat rollarini to'g'ridan-to'g'ri shakllantiradi:

Yuqori jasur po'lat afzal ko'rilganda:

Arizalar qaerdanvazn ahamiyatsizdirAmmo past narx va yuqori mutlaq kuch juda muhimdir:

Qurilish: ko'priklar, ko'kskariya ramkalari va tarkibiy nurlari (A36, S690QL).

Og'ir texnika: BuldoZer freymlari, kran kabellari (HSLA TARELS).

Avtomobilsozlik: - hashamatli transport vositalarining (engil yuqori {- keskin po'lat).

Titanium afzal ko'rilganda:

Arizalar qaerdan{{0} - og'irlik nisbati va korroziyaga chidamlilik- mavjud emas:

Aerosospace: Samolyotning qismlari, jet dvigatel kompressorlari (Ti-6al-4V).

Tibbiyot: Ortopedik implantlar (kestirib, tizza almashtirilishi, tizza almashtirilishi) va biokomptatatsiya tufayli).

Dengiz: Kema Proteller Shvoklar, dengiz suvi issiqlik almashinuvchilari (Titaniumning korroziyasi qarshiliklaridan qochadi).

Sport uskunalari: yuqori - end thelycle ramkalari, golf Club boshlari (hali kuchli).

Titan buYuqori darajada keskinlik po'latdan ko'ra kuchliroq emasMutlaq zo'riqish kuchi jihatidan - yuqori - yuqori - Qishloqli po'latdan yasalgan po'latdan-quvvatlanmalar titan qotishmalari. Biroq, titanning- og'irlik nisbati -Yuqori korroziya qarshiligi bilan birlashtirilgan, uni og'irligi uchun almashtirib bo'lmaydi Yuqori jalave po'latdan-aksincha, vazn tashvish emas va mutlaq kuch yoki qattiqqo'llik kerak bo'lgan stsenariylar uchun samarali tanlov bo'lib qoladi. "Yaxshi" materiallar butunlay dasturning ustuvor yo'nalishlariga bog'liq: vazn, xarajatlar, korroziya qarshiligi yoki xom quvvat.