Dank ihrer außergewöhnlichen Leichtgewichtigkeit, hohen Festigkeit und KorrosionsbeständigkeitTitanbearbeitete Teilefinden durch Materialdesign und Prozessoptimierung immer häufiger Anwendung in der High-End-Fertigung.
Lassen Sie uns heute einige wichtige Fakten über maschinell bearbeitete Teile aus Titan untersuchen.
I. Physikalische Eigenschaften von bearbeiteten Titanteilen
1. Vorteile des Leichtgewichts
Mit einer Dichte von 4,51 g/cm³-nur 57 % der Dichte von Stahl- weist Titan die höchste spezifische Festigkeit unter den Industrielegierungen auf und eignet sich daher ideal für Anwendungen, bei denen eine Gewichtsreduzierung erforderlich ist, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Unterhaltungselektronik.
Typische Anwendungen: Titanlegierungen machen 15 % der Materialzusammensetzung des C919-Flugzeugs aus, und die Verwendung von Mittelrahmen aus Titanlegierung in faltbaren Smartphones reduziert das Gewicht um 30 %.
2. Geringe Wärmeleitfähigkeit: Da die Wärmeleitfähigkeit nur ein {{1}Fünftel höher ist als die von Stahl, sammelt sich während der Bearbeitung häufig Wärme an, was zu einer Überhitzung des Werkzeugs führt, was eine Hochdruck-Kühltechnologie zur Abmilderung erfordert.
II. Mechanische Eigenschaften
1. Hohe Festigkeit und Zähigkeit
Die Zugfestigkeit reicht von 686 bis 1.176 MPa. Bei hohen Temperaturen (550–600 Grad) behalten diese Legierungen eine Zeitstandfestigkeit von über 300 MPa.
Hervorragende Leistung bei niedrigen{0}Temperaturen: Geeignet für extreme Umgebungen wie Flüssigwasserstoffspeichertanks.
2. Niedriger Elastizitätsmodul: Der Elastizitätsmodul beträgt etwa 1,078 × 10⁴–1,176 × 10⁴ MPa, was der Hälfte des Wertes von Stahl entspricht. Dies macht dünnwandige Bauteile anfällig für Verformungen während der Bearbeitung und erfordert eine optimierte Klemmsteifigkeit.
III. Umweltanpassungsfähigkeit
1. Korrosionsbeständigkeit: Der Oberflächenoxidfilm repariert sich selbst-in oxidierenden Medien; seine Beständigkeit gegen Korrosion durch Meerwasser und Säurenebel übertrifft die von Edelstahl; Die Wasserstoffdurchlässigkeit von Bipolarplatten für Wasserstoffbrennstoffzellen beträgt<1×10⁻¹² cm²/s.
2. Temperaturbeständigkeit: Hält langfristig Temperaturen von bis zu 600 Grad stand und kann kurzfristig extremen Umgebungen von bis zu 2000 Grad standhalten.
3. Beständigkeit gegen Wasserstoffversprödung: Legierungen wie Ti-0,2Pd weisen eine hervorragende Beständigkeit gegen Wasserstoffpermeation in Kernreaktorkühlmitteln auf und verhindern so Sprödbrüche.
IV. Bearbeitungseigenschaften
1. Herausforderungen bei der Bearbeitung
Eine hohe chemische Reaktivität führt zu adhäsivem Verschleiß bei Schneidwerkzeugen; Es müssen Werkzeuge aus Hartmetall vom Typ YG- verwendet werden und die Schnittgeschwindigkeit muss unter 60 m/min liegen.
Erhebliche Tendenz zur Kaltverfestigung; Eine schichtweise Bearbeitungsstrategie kann Oberflächeneigenspannungen reduzieren.
2. Eigenschaften der plastischen Verformung: Die Warmumformung muss oberhalb des Phasenumwandlungspunkts durchgeführt werden; Bei der Kaltumformung ist ein Zwischenschichtglühen erforderlich, um Restspannungen zu beseitigen.
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