BT20 Titanstange

Die nominelle Zusammensetzung vonBT20 Titanstangeist Ti-6.5Al-2Zr-1Mo1V, das über gute umfassende mechanische Eigenschaften verfügt. Der Hauptverstärkungsmechanismus erfolgt durch die Festlösungsverstärkung des a-stabilisierenden Elements Al. Das Hinzufügen der neutralen Elemente Zr und B zur Stabilisierung der Elemente Mo und V kann die Herstellbarkeit verbessern und wird in der Flugzeugbauindustrie zunehmend eingesetzt.

Es wird bei Raumtemperatur (-60 bis 400 Grad) als tragendes Element unter Titanlegierungen verwendet. Es wurde hauptsächlich entwickelt, um die Anforderungen an Strukturteile von Flugzeugrümpfen zu erfüllen... Die Eigenschaften von Titanlegierungen nahe dem -Typ sind: Es hat die hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit und hohe Härtbarkeit von metastabilen Titanlegierungen des -Typs und verfügt außerdem über die + Zugduktilität und den Elastizitätsmodul von Titanlegierungen des -Typs.

Die Titanlegierung BT20 wird hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, am häufigsten zur Herstellung von Kompressorkomponenten für Flugzeugtriebwerke, gefolgt von Strukturteilen für Raketen, Flugkörper und Hochgeschwindigkeitsflugzeuge.

Produktionsdetails

Der Titanstab BT20|TA15|Ti-6.5Al-2Zr-1Mo1V wird dreimal in einem Vakuum-Verzehrlichtbogen geschmolzen, um fertige Barren mit einem Durchmesser von Φ750 mm zu erhalten.

Verfahren:

- Beim Knüppelschmieden wird zunächst die hohe Temperatur der -Phasenregion 1 Mal gezogen, und dann werden 2 Mal bei derselben Temperatur gestaucht und gezogen.

-es wird dreimal bei niedriger Temperatur im Zweiphasengebiet gezogen und schließlich zu einem Stab abgerundet.

- Nach dem Schmieden werden die Stangen luftgekühlt und 1 Stunde lang bei 800 Grad geglüht. Anschließend werden Querproben entnommen und für die Mikrostruktur- und Leistungsprüfung zu nationalen Standardproben verarbeitet.

Chemische Zusammensetzung (max) VT20/BT15

Hinweis: Ti ist eine Basis. Der Prozentsatz von Ti ist ungefähr angegeben.

Vorteilhafte Eigenschaften

Hohe Intensität

Die Dichte von Titanlegierungen beträgt im Allgemeinen etwa 4,5 g/cm3, was nur 60 % der Dichte von Stahl entspricht. Die Festigkeit von reinem Titan liegt nahe an der von gewöhnlichem Stahl. Einige hochfeste Titanlegierungen übertreffen die Festigkeit vieler legierter Baustähle. Daher ist die spezifische Festigkeit (Festigkeit/Dichte) von Titanlegierungen viel höher als die anderer metallischer Baumaterialien, und es können Teile und Komponenten mit hoher Einheitsfestigkeit, guter Steifigkeit und geringem Gewicht hergestellt werden. Derzeit werden Titanlegierungen in Flugzeugtriebwerkskomponenten, Skeletten, Außenhäuten, Befestigungselementen und Fahrwerken verwendet.

Hohe thermische Belastbarkeit

Die Betriebstemperatur ist mehrere hundert Grad höher als bei Aluminiumlegierungen, und die erforderliche Festigkeit kann auch bei mittleren Temperaturen aufrechterhalten werden. Bei Temperaturen zwischen 450 und 500 Grad kann es lange Zeit verwendet werden. Die spezifische Festigkeit von Aluminiumlegierungen nimmt bei 150 Grad deutlich ab. Die Betriebstemperatur von Titanlegierungen kann 500 Grad erreichen, und die Betriebstemperatur von Aluminiumlegierungen liegt unter 200 Grad.

Gute Korrosionsbeständigkeit

Titanlegierungen funktionieren in feuchter Atmosphäre und in Meerwasser und sind wesentlich korrosionsbeständiger als Edelstahl. Sie sind besonders beständig gegen Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungskorrosion. Sie sind beständig gegen Alkalien, Chloride, Chlor, organische Substanzen, Salpetersäure, Schwefelsäure usw. und weisen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Titan weist jedoch eine schlechte Korrosionsbeständigkeit gegenüber Medien mit reduzierendem Sauerstoff und Chromsalzen auf.

Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen

Titanlegierungen können ihre mechanischen Eigenschaften auch bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen beibehalten. Titanlegierungen mit guter Leistung bei niedrigen Temperaturen und extrem niedrigen interstitiellen Elementen, wie z. B. Ta7, können bei -253 Grad eine gewisse Plastizität beibehalten. Daher ist Titanlegierung auch ein wichtiges Konstruktionsmaterial für niedrige Temperaturen.

Chemisch aktiv

Titan hat eine hohe chemische Aktivität und reagiert stark mit O, N, H, Co, CO2, Wasserdampf, Ammoniak usw. in der Atmosphäre. Bei einem Kohlenstoffgehalt über 1,2 % bildet sich in der Titanlegierung eine harte Schicht; bei hohen Temperaturen bildet sich auch ein Titanlegierungsprodukt. Harte Oberflächenschicht; bei Temperaturen über 6,46 °C absorbiert Titan Sauerstoff und bildet eine gehärtete Schicht mit hoher Härte; ein erhöhter Wasserstoffgehalt bildet außerdem eine spröde Schicht. Die Tiefe der durch Absorption von Gas erzeugten harten und spröden Oberflächenschicht kann 0,1 bis 0,15 mm erreichen und der Härtungsgrad beträgt 20 bis 30 %. Titan hat außerdem eine hohe chemische Affinität und haftet leicht an Reibungsflächen.

Geringe Wärmeleitfähigkeit und geringer Elastizitätsmodul

Die Wärmeleitfähigkeit von Titan λ=15.24w/(mk) beträgt etwa 1/4 der von Nickel, 1/5 der von Eisen und 1/14 der von Aluminium. Die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Titanlegierungen ist etwa 50 % niedriger als die von Titan. Der Elastizitätsmodul von Titanlegierungen beträgt etwa die Hälfte des Elastizitätsmoduls von Stahl, daher ist ihre Steifigkeit gering und sie verformt sich leicht. Sie ist nicht für die Herstellung schlanker Stäbe und dünnwandiger Teile geeignet. Dies führt zu starker Reibung, Adhäsion und Bindungsverschleiß an der Flanke des Werkzeugs.

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