Festigkeitsklassifizierung von Titanlegierungsplatten - Nachrichten

Platten aus Titanlegierungsind Metallbleche, die aus Titan als Grundmaterial bestehen und Elemente wie Aluminium und Vanadium enthalten. Sie verfügen über eine hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität und werden häufig in der Luft- und Raumfahrt-, Medizin- und Chemieindustrie eingesetzt. Ihre Dicke liegt typischerweise zwischen 0,5 und 60 mm, die Breite reicht bis zu 2200 mm und die Länge bis zu 7040 mm. Sorten wie Gr5 und GR7 sind aufgrund ihrer überlegenen Leistung zum Mainstream geworden.

I. Festigkeitsklassifizierung von Titanlegierungsplatten

Geringe Festigkeit: Industrielles reines Titan, korrosionsbeständige Strukturkomponenten, chemische Ausrüstung;

Gewöhnliche Festigkeit: Blechteile für die Luft- und Raumfahrt, Hydraulikrohre;

Hohe Festigkeit: tragende Strukturkomponenten von Flugzeugen, Raketenkomponenten.

II. Wichtige Einflussfaktoren auf die Leistung

1. Design der Legierungszusammensetzung

Aluminium: TA15 enthält 6,0–7,0 % Aluminium, was die Hochtemperaturfestigkeit deutlich verbessert;

Vanadium/Chrom: TB5 enthält 14–16 % Vanadium und 2,5–3,5 % Chrom, was die -Phasenstabilität verbessert.

2. Prozesskontrolle

Schmiedeprozess: Multi-direktionales Schmieden verfeinert die Körner und reduziert die Rissrate von TC4-Platten um 40 %;

Wärmebehandlung: Die Festigkeit von TC4 erhöht sich nach der Alterungsbehandlung um 1200 MPa.

3. Verunreinigungskontrolle

Sauerstoffgehalt kleiner oder gleich 0,15 %, Eisengehalt kleiner oder gleich 0,3 %, Vermeidung von Sprödphasenausfällung.

III. Festigkeitsanforderungen für Anwendungsszenarien

Luft- und Raumfahrt: Hochtemperaturfestigkeit > 600 MPa. Treibstofftanks für Raketen, Triebwerksblätter;

Schiffstechnik: Korrosionsbeständigkeit + Zugfestigkeit größer oder gleich 750 MPa. Schiffsrümpfe, Druckkörper;

Militärische Ausrüstung: Ultra-hohe Festigkeit > 1300 MPa. Strukturkomponenten für Flugkörper, Panzerungsauskleidungen;

IV. Festigkeits- und Plastizitätsbalance-Technologie

Schweißleistung: Die Festigkeit der TB6-Schweißverbindung erreicht über 90 % des Grundmaterials bei einer Dehnung von 8–12 %.

Walzoptimierung: TC4-Bleche werden im -Phasenbereich warm-gewalzt + doppelt geglüht, wodurch die Dehnung um 12 % erhöht wird.

Die am häufigsten verwendete Titanlegierungssorte ist Gr5 (Ti-6Al-4V), die zur Titanlegierung vom Typ + gehört. Es verfügt über eine ausgezeichnete hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und umfassende Verarbeitungsleistung und macht mehr als 60 % seiner Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Medizin und anderen Bereichen aus. Es ist die gängige Klasse in internationalen Standards (wie ASTM Grade 5) und inländischen Standards.

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