Zastosowany OEM TA1 Tytuł tytanowy z wysoką odpornością na korozję do zastosowań ultradźwiękowych

Istnieją różne rodzaje prętów ze stopów tytanu o odmiennych charakterystykach wydajności i scenariuszach zastosowań, w zależności od różnic w składzie. Kluczowe typy i ich charakterystyka obejmują:

• TA1, TA2, TA3: Komercyjne czyste stopy tytanu o doskonałej spawalności, odporności na korozję i biokompatybilności. Szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, medycznym i chemicznym.
• TC4 (Ti-6Al-4V): Wysokowytrzymały stop tytanu o doskonałych właściwościach mechanicznych i dobrej odporności na korozję, powszechnie stosowany w elementach silników lotniczych i częściach konstrukcyjnych przemysłu lotniczego.
• TB6 (Ti-10V-2Fe-3Al): Bardzo wytrzymały stop tytanu β odpowiedni do części konstrukcyjnych o dużym obciążeniu wymagających ekstremalnej wytrzymałości.
• TA7ELI (Ti-5Al-2.5Sn): Stop tytanu odporny na niskie temperatury do ekstremalnie niskich temperatur, takich jak wsporniki zbiorników paliwa z ciekłym wodorem.
• TA15, TA24, TA22: Skupiają się na spawalności i stabilności w wysokich temperaturach dla konstrukcji spawanych obudów silników i zastosowań w wysokich temperaturach.

TA1 to komercyjny czysty tytan z tytanem (Ti) jako głównym składnikiem i bez pierwiastków stopowych. Typowy zakres składu chemicznego (frakcja masowa %):

Ti ≥ 99,0%, Fe ≤ 0,20%, C ≤ 0,08%, N ≤ 0,03%, H ≤ 0,015%, O ≤ 0,15%. Niezwykle niska zawartość zanieczyszczeń i wysoka czystość składu zapewniają doskonałą odporność na korozję i biokompatybilność.

Jako czysty tytan, TA1 ma niską wytrzymałość, ale doskonałą plastyczność i ciągliwość:

• Wytrzymałość na rozciąganie: ≥240 MPa
• Granica plastyczności: ≥170 MPa
• Wydłużenie: ≥24%
• Przewężenie: ≥40%

• Wydajność obróbki na gorąco: Doskonałe możliwości kucia, walcowania na gorąco i ciągnienia. Zakres temperatur obróbki na gorąco: 800-950°C. Można formować w różne specyfikacje i kształty przy niskim stopniu trudności obróbki.
• Wydajność spawania: Doskonała spawalność, odpowiednia do spawania łukiem argonowym, spawania wiązką elektronów, spawania plazmowego itp. Stabilna wydajność połączeń z minimalnymi wadami.
• Odporność na korozję: Doskonała odporność w wodzie morskiej, kwasach utleniających, zasadach i solach. Koroduje tylko w silnych środowiskach kwasów redukujących z jonami fluorkowymi, stężonym kwasie solnym i stężonym kwasie siarkowym.

Podstawowa norma referencyjna: GB/T 2965-2021 "Pręty tytanowe i ze stopów tytanu" (zastępuje GB/T 3620.1-2007). Norma ta określa skład chemiczny, właściwości mechaniczne, procesy obróbki cieplnej, jakość powierzchni, odchyłki wymiarowe i metody kontroli.

• ASTM B348: Norma dla prętów z czystego tytanu, gdzie klasa 1 odpowiada krajowemu stopowi tytanu TA1
• ASTM B336: Norma referencyjna dla prętów ze stopów tytanu kute
• Seria AMS 4900: Specyfikacja materiałów lotniczych z dopracowanymi wymaganiami dotyczącymi jakości powierzchni, badań nieniszczących i tolerancji właściwości mechanicznych

• Mylenie czystego tytanu ze stopem o wysokiej wytrzymałości: TA1 ma niską wytrzymałość i nie może zastąpić wysokowytrzymałych stopów tytanu, takich jak TC4, w zastosowaniach o dużym obciążeniu.
• Przeoczenie ograniczeń dotyczących korozji: Chociaż TA1 ma doskonałą odporność na korozję, koroduje w silnych kwasach redukujących i środowiskach zawierających fluorki.
• Nieprawidłowe parametry obróbki na gorąco: Ścisła kontrola temperatury ogrzewania, czasu wygrzewania i prędkości odkształcenia jest niezbędna, aby uniknąć zgrubienia ziarna lub pękania.
• Ignorowanie kontroli mikrostruktury: Jednorodność wielkości ziarna i zawartość zanieczyszczeń znacząco wpływają na właściwości mechaniczne i odporność na korozję.
• Pominięcie obróbki cieplnej: Wyżarzanie eliminuje naprężenia wewnętrzne, poprawia plastyczność i zapewnia stabilność przetwarzania.

Pręty ze stopu tytanu TA1 są szeroko stosowane w różnych sektorach przemysłu ze względu na niską gęstość, wysoką odporność na korozję, biokompatybilność i doskonałą plastyczność:

• Przemysł lotniczy: Pomocnicze części konstrukcyjne, rurociągi, złącza kadłuba samolotu
• Przemysł petrochemiczny: Rurociągi, kołnierze, elementy pomp i zaworów, rury wymienników ciepła
• Inżynieria morska: Urządzenia do odsalania wody morskiej, okucia morskie, podwodne elementy złączne
• Urządzenia medyczne: Stawy sztuczne, implanty dentystyczne, instrumenty chirurgiczne
• Sprzęt chemiczny: Odporne na korozję części konstrukcyjne, wykładziny reaktorów, płyty katodowe
• Inne dziedziny: Galwanizacja w przemyśle lekkim, sprzęt ochrony środowiska, wsporniki precyzyjnych instrumentów

Jako komercyjny czysty tytan, pręty ze stopu tytanu TA1 stanowią niezbędne rozwiązania materiałowe odporne na korozję dla nowoczesnego przemysłu, chociaż ich granice wydajności muszą być jasno zrozumiane, aby uniknąć pomylenia z wysokowytrzymałymi stopami tytanu.