Quel type de substance est le titane ?

Les alliages de titane peuvent être divisés en trois catégories selon leur organisation. (1 Titane avec des éléments d'aluminium et d'étain.2 Titane avec des éléments d'alliage tels que l'aluminium, le chrome-molybdène et le vanadium.3 Titane avec des éléments tels que l'aluminium et le vanadium.) L'alliage de titane a une résistance élevée et une faible densité, de bonnes propriétés mécaniques, une ténacité et une corrosion la résistance est très bonne. De plus : les performances du processus d'alliage de titane sont médiocres, ce qui entraîne des difficultés de découpe et de traitement. Lors du traitement thermique, il est très facile d'absorber l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le carbone et d'autres impuretés. La résistance à l'usure est également médiocre et le processus de production est complexe. alliages de titane aux alliages à base de titane composés d'autres éléments. La production industrielle de titane a commencé en 1948. Le développement de l'industrie aéronautique nécessite que l'industrie du titane atteigne un taux de croissance annuel moyen d'environ 8 pour cent. À l'heure actuelle, la production annuelle mondiale de matériaux de traitement d'alliages de titane a atteint plus de 40,000 tonnes de nuances d'alliages de titane de près de 30 types. L'alliage de titane le plus largement utilisé est le Ti-6Al{{10}}V (TC4), le Ti-5Al-2.5Sn (TA7) et le titane pur industriel. (TA1, TA2 et TA3). Les alliages de titane sont principalement utilisés pour fabriquer des pièces de compresseurs de moteurs d'avions, suivis par des pièces structurelles pour fusées, missiles et avions à grande vitesse. Au milieu des années {{20}}, le titane et ses alliages ont été utilisés en général. applications industrielles pour fabriquer des électrodes pour l'industrie de l'électrolyse, des condenseurs pour les centrales électriques, des réchauffeurs pour les raffineries de pétrole et le dessalement de l'eau de mer ainsi que des dispositifs de contrôle de la pollution environnementale. Le titane et ses alliages sont devenus un matériau structurel résistant à la corrosion. Il est également utilisé pour produire des matériaux de stockage d’hydrogène et des alliages à mémoire de forme. La Chine a commencé des recherches sur le titane et ses alliages en 1956 ; la production industrielle de titane a commencé au milieu des années -1960 et l'alliage TB2 a été développé. Caractéristiques Par rapport à d'autres matériaux métalliques, les alliages de titane présentent les avantages suivants : ① résistance spécifique élevée (résistance à la traction/densité) (voir tableau), résistance à la traction jusqu'à 100 ~ 140 kgf/mm2, tandis que la densité de seulement 60 % de l'acier. ② bonne résistance à température moyenne, l'utilisation d'une température supérieure à celle de l'alliage d'aluminium de quelques centaines de degrés, au milieu de la température peut toujours maintenir la résistance requise, peut être à une température de 450-500 degrés de travail à long terme . ③ bonne résistance à la corrosion, la surface du titane dans l'atmosphère forme immédiatement un film d'oxyde uniforme et dense, la capacité de résister à une variété de médias érosion. Habituellement, le titane présente une bonne résistance à la corrosion dans les milieux oxydants et neutres, et la résistance à la corrosion dans l'eau de mer, le chlore gazeux humide et les solutions de chlorure est encore meilleure. Mais dans les milieux réducteurs, tels que l'acide chlorhydrique et d'autres solutions, la résistance à la corrosion du titane est médiocre. ④ de bonnes performances à basse température, un alliage de titane à très faible écart, tel que TA7, dans un degré -253 peut maintenir un certain degré de plasticité. ⑤ Faible module d'élasticité, faible conductivité thermique, non ferromagnétique. Éléments d'alliage Le titane possède deux types de cristaux homogènes et hétérogènes : -le titane avec une structure hexagonale dense en dessous de 882 degrés et -le titane avec une structure cubique centrée sur le corps au-dessus de 882 degrés. Les éléments d'alliage en fonction de leur effet sur la température de transition de phase peuvent être divisés en trois catégories : ① stabilisation de la phase -, pour augmenter la température de transition de phase des éléments pour les éléments -stabilisants, aluminium, carbone, oxygène et azote, etc. . L'aluminium est le principal élément d'alliage de l'alliage de titane, ce qui a des effets évidents sur l'amélioration de la résistance de l'alliage à température ambiante et à haute température, en réduisant la densité et en augmentant le module élastique. ② Stabilisation de la phase, réduit la température de transition de phase des éléments pour les éléments stabilisants et peut être divisée en type homocristallin et eutectique deux. Le premier contient du molybdène, du niobium, du vanadium, etc. ; ce dernier contient du chrome, du manganèse, du cuivre, du fer, du silicium, etc. ③ Les éléments qui ont peu d'effet sur la température de transition de phase sont des éléments neutres, comme le zirconium et l'étain. L'oxygène, l'azote, le carbone et l'hydrogène sont les principales impuretés des alliages de titane. L'oxygène et l'azote en phase - ont une plus grande solubilité, l'alliage de titane a un effet de renforcement significatif, mais la plasticité est réduite. Il est généralement stipulé que la teneur en oxygène et en azote du titane est respectivement de 0,15-0,2 % et 0,04-0,05 %. La solubilité de l'hydrogène dans la phase - est très faible, les alliages de titane dissous en excès d'hydrogène produiront de l'hydrure, de sorte que l'alliage deviendra cassant. Normalement, la teneur en hydrogène des alliages de titane est contrôlée pour être inférieure à 0,015 %. La dissolution de l'hydrogène dans le titane est réversible et peut être éliminée par recuit sous vide. Catégories Les alliages de titane peuvent être divisés en trois catégories selon la composition de la phase : -alliages, ( + ) alliages et -alliages, qui sont respectivement exprimés en TA, TC et TB en Chine. ① -les alliages contiennent une certaine quantité d'éléments en phase stable, l'état d'équilibre est principalement composé de phase -. -Les alliages ont une faible densité, une bonne résistance à la chaleur, une bonne soudabilité et une excellente résistance à la corrosion, l'inconvénient de la résistance à température ambiante est faible, généralement utilisés comme matériaux résistants à la chaleur et à la corrosion. -les alliages peuvent être divisés en alliages complets- -(TA7), proches- -alliages (Ti-8Al-1Mo-1V) et un petit nombre de composés des -alliages (Ti-2,0%) et des -alliages (Ti-2,4%). (Ti-2.5Cu). Les alliages ② ( + ) contiennent une certaine quantité d'éléments qui stabilisent les phases et, et à l'équilibre, l'alliage est organisé en phases et. ( + ) l'alliage a une résistance moyenne et peut être traité thermiquement pour se renforcer, mais les performances de soudage sont médiocres. Les alliages ( + ) sont largement utilisés, dont la production d'alliage Ti-6Al-4V dans l'ensemble du matériau titane représentait plus de la moitié. L'alliage ③ contient un grand nombre d'éléments de phase stables, peut être une phase à haute température, tous conservés à température ambiante. les alliages peuvent être divisés en alliages traitables thermiquement (alliages sous-stables et alliages presque sous-stables) et en alliages stabilisés thermiquement. Les alliages traitables thermiquement ont une excellente plasticité à l'état trempé et peuvent être vieillis jusqu'à une résistance à la traction de 130-140 kgf/mm2. -Les alliages sont généralement utilisés comme matériaux à haute résistance et haute ténacité. L'inconvénient est que le rapport entre un coût important et élevé, de mauvaises performances de soudage, des difficultés de découpe et de traitement. Les alliages de titane peuvent être divisés en alliages résistants à la chaleur, en alliages à haute résistance, en alliages résistants à la corrosion (alliages titane - molybdène, alliages titane - palladium, etc.), en alliages à basse température, ainsi qu'en alliages à fonctions spéciales (titane - fer hydrogène). matériaux de stockage et alliages à mémoire de titane et de nickel), etc. La composition et les propriétés des alliages typiques sont indiquées dans le tableau. Traitement thermique Les alliages de titane peuvent obtenir différentes compositions et organisations de phases en ajustant le processus de traitement thermique. On pense généralement qu’une organisation isométrique fine présente une meilleure plasticité, stabilité thermique et résistance à la fatigue ; l'organisation en forme d'aiguille a une résistance à l'endurance, une résistance au fluage et une ténacité à la rupture plus élevées ; une organisation mixte isométrique et en forme d'aiguille a de meilleures performances globales. Les méthodes de traitement thermique couramment utilisées sont le recuit, la mise en solution et le traitement de vieillissement. Le recuit consiste à éliminer les contraintes internes, à améliorer la plasticité et la stabilité organisationnelle, afin d'obtenir une meilleure performance globale. Habituellement, la température de recuit des alliages et des alliages ( + ) est sélectionnée dans le point de transition de phase ( + ) - → inférieur à 120 ~ 200 degrés ; la solution et le traitement de vieillissement s'effectuent dans la région à haute température du refroidissement rapide, afin d'obtenir la phase martensite et la phase sous-stable, puis dans la région à température moyenne pour garder au chaud afin que la décomposition de ces phases sous-stables , pour obtenir la phase ou les composés tels que la dispersion fine de la deuxième phase du point, de manière à rendre l'alliage destiné à renforcer le but. Habituellement ( + ) alliage trempe en ( + ) - → point de transition de phase en dessous de 40 ~ 100 degrés, alliage sous-stable trempe en ( + ) - → point de transition de phase au-dessus de 40 ~ 80 degrés. La température du traitement de vieillissement est généralement de 450-550 degrés. De plus, afin de répondre aux exigences particulières de la pièce, l'industrie utilise également le double recuit, le recuit isotherme, le traitement thermique, le traitement thermique de déformation et d'autres procédés de traitement thermique des métaux.