Предимства и недостатъци на титанов материал

Предимства и недостатъци на титанов материал

Материалите от титанови сплави имат отлични свойства и се използват широко в космическото пространство и други важни области и граждански области, популяризирането и прилагането на материали от титан и титанови сплави е много важно. В същата област на приложение в момента се използват и неръждаема стомана, материали от медни сплави и материали от сплави на основата на никел. Материалите от титанови сплави обаче са отлични материали по отношение на специфична якост, устойчивост на корозия и устойчивост на висока температура. В същото време материалите от титанови сплави имат абсолютни предимства в приложението в сравнение с други материали по отношение на цената на суровината, производството на суровини, разходите за обработка и обема на обработка на титан.

1. Отлични свойства на титанови сплави

1.1 висока специфична якост

Сравнение на плътността и специфичната якост между титан и други метални материали

Сравнение на якостта на опън и границата на провлачване между титан и други метали

1.2 Отлична устойчивост на корозия

Тест за високоскоростна ерозия и корозия с морска вода

1.3 немагнитни

Немагнитното свойство на материала от титаниева сплав може да подобри ефективността на оборудването срещу магнитни смущения, да увеличи прикриването и да гарантира, че може да се прилага към черупки на подводници и кораби

1.4 Отлична биосъвместимост и нисък модул на еластичност

Сравнение на модула на еластичност на титан и други метални материали

В сравнение с неръждаема стомана и други материали, титановата сплав има нисък модул на еластичност, отлична биосъвместимост и способност за обработка. През последните години той се превърна в идеален функционален структурен материал за хирургически импланти. С напредъка на науката и технологиите и задълбочаването на клиничното приложение, медицинските устройства се развиват към дълготрайни, многофункционални, леки и евтини, така че титановата сплав е най-идеалният материал.

1,5 висока устойчивост на удар и умора

Високата устойчивост на удар и умора може да подобри способността на оборудването да издържа на статични и динамични натоварвания и способността да издържа на периодичното въздействие на морската вода.

2. Недостатъци и недостатъци на приложенията на титан и титанови сплави

2.1 лоша устойчивост на износване и ниска повърхностна твърдост на титанова сплав

За частите с относително движение, слабата устойчивост на износване и ниската повърхностна твърдост на титановата сплав са се превърнали в пречка, ограничаваща приложението. Твърдостта на повърхността и устойчивостта на износване могат да бъдат подобрени чрез повърхностно втвърдяване. Като термично пръскане, плазмено азотиране, отлагане на пари, азотиране в солена баня и други методи. Например, като се използва метод за отлагане на пари, дебелината на покритието достига 2~3um, твърдостта е по-голяма от 2000hv, а грапавостта на повърхността Ra е по-малка или равна на 0,8, което подобрява твърдостта и устойчивостта на износване.

2.2 титановата сплав има добра биосъвместимост и микроорганизмите са лесни за прикрепване

Материалите от титанови сплави имат добра биосъвместимост, нетоксични и безвредни, което води до лесно прикрепване на микроорганизми при висока температура на околната среда. Могат да се използват антиадхезионни покрития (антикорозионна боя, противообрастваща боя и др.). Например, якостта на адхезия на долния слой може да се увеличи от 5~6mpa до повече от 10MPa след използване на някои антиадхезионни покрития.

2.3 Потенциална разлика между титанова сплав и други метали

Когато титановата сплав е свързана с други структурни материали, естественият корозионен потенциал на титановата сплав в морската вода е по-висок от този на всички често използвани структурни материали, така че другите структурни материали са склонни към корозия, което е проблем, който трябва да се има предвид при избора на компоненти от титанови сплави в офшорни структури. Може да се приеме изолационна обработка, като нанасяне на изолационна боя, анодно оксидиране, микродъгово оксидиране или покритие от отлагане на пари. Например методът на микродъгово оксидиране може да генерира оксиден филм с дебелина 10-20 mm и да подобри повърхностното съпротивление.