Caractéristiques de performance des alliages de titane

L'alliage de titane présente les avantages d'une faible densité, d'une résistance spécifique élevée, d'une bonne résistance à la corrosion, d'une résistance thermique élevée, de bonnes performances de processus, etc., ce sont les matériaux de structure d'ingénierie aérospatiale les plus idéaux. Il est largement utilisé dans divers domaines.

Le titane est un nouveau type de métal, les propriétés du titane et la teneur en carbone, azote, hydrogène, oxygène et autres impuretés liées à la teneur en impuretés d'iodure de titane pur ne dépassant pas 0,1 %, mais sa résistance est une plasticité faible et élevée. 99,5 % des performances du titane industriel sont pures : densité ρ=4,5 g/cm3, point de fusion de 1725 degrés, dureté HB195.

Haute résistance

La densité de l'alliage de titane est généralement d'environ 4,51 g/cm3, seulement 60 % de l'acier, la résistance du titane pur n'est que proche de celle de l'acier ordinaire, certains alliages de titane à haute résistance dépassent la résistance de nombreux aciers alliés. Par conséquent, la résistance spécifique de l'alliage de titane (résistance/densité) est beaucoup plus grande que celle des autres matériaux de structure métalliques, peut produire des unités de haute résistance, de bonne rigidité, de pièces et de composants légers. Actuellement, les alliages de titane sont utilisés dans les composants de moteurs, les squelettes, les revêtements, les fixations et les trains d'atterrissage des avions.

Haute résistance thermique

L'utilisation d'une température supérieure à celle des alliages d'aluminium de quelques centaines de degrés dans la température moyenne peut toujours maintenir la résistance requise, peut être à une température de 450 ~ 500 degrés pour un travail à long terme ; L'alliage de titane dans la gamme de 150 degrés ~ 500 degrés a encore une résistance spécifique très élevée, et les alliages d'aluminium dans les 150 degrés que la force de la baisse évidente. La température de travail de l'alliage de titane peut atteindre 500 degrés, tandis que celle de l'alliage d'aluminium est inférieure à 200 degrés.

Bonne résistance à la corrosion

Alliage de titane dans l'atmosphère humide et les médias d'eau de mer, sa résistance à la corrosion est bien meilleure que l'acier inoxydable ; la résistance aux piqûres, à la corrosion acide et à la corrosion sous contrainte est particulièrement forte ; les alcalis, les chlorures, le chlore, les éléments organiques, l'acide nitrique, l'acide sulfurique, etc. ont une excellente résistance à la corrosion. Cependant, le titane a une mauvaise résistance à la corrosion face aux milieux réducteurs d’oxygène et de sel de chrome.

Bonnes performances à basse température

L'alliage de titane à basse et ultra-basse température peut toujours conserver ses propriétés mécaniques. Bonnes performances à basse température, l'élément d'espacement est un alliage de titane à très faible teneur en -253 degré, peut également maintenir un certain degré de plasticité. Par conséquent, l’alliage de titane est également un matériau structurel important à basse température.

Activité chimique élevée

Le titane est chimiquement actif et réagit fortement avec O, N, H, CO, CO2, vapeur d'eau, ammoniac, etc. dans l'atmosphère. Lorsque la teneur en carbone est supérieure à 0,2 %, du TiC dur se formera dans l'alliage de titane ; lorsque la température est plus élevée, le rôle de N formera également une couche superficielle dure de TiN ; au-dessus de 600 degrés, le titane absorbe l'oxygène pour former une couche durcie avec une dureté élevée ; l'augmentation de la teneur en hydrogène, il formera également une couche fragilisée. Absorption du gaz et profondeur de couche superficielle dure et cassante qui en résulte jusqu'à 0,1 ~ 0,15 mm, le degré de durcissement est de 20 % ~ 30 %. L'affinité chimique du titane est également grande, il est facile de produire un phénomène d'adhésion avec la surface de friction.

Petite conductivité thermique, petit module d'élasticité

La conductivité thermique du titane λ=15,24 W/(mK) est d'environ 1/4 de nickel, 1/5 de fer, 1/14 d'aluminium, et divers alliages de titane ont une conductivité thermique d'environ 50 % inférieure à celle-ci. de titane. Le module d'élasticité de l'alliage de titane est d'environ la moitié de celui de l'acier, sa rigidité est donc faible, facile à déformer, ne convient pas à la fabrication de tiges fines et de pièces à paroi mince, et le rebond de la surface usinée lors de la coupe est très important. environ 2 à 3 fois plus que l'acier inoxydable, ce qui entraîne une forte friction, une adhérence et une usure de liaison de la surface arrière de la lame de l'outil.