Titanyumun on mekanik özelliği

Saf titanyumun çekme mukavemeti 265 ~ 353MPa'dır ve genel titanyum alaşımı 686 ~ 1176MPa'dır ve mevcut maksimum 1764MPa'ya ulaşabilir. Titanyum alaşımları birçok çelikle mukavemet bakımından karşılaştırılabilir, ancak çeliklerin spesifik mukavemeti titanyum alaşımlarından çok daha azdır....

Saf titanyumun çekme mukavemeti 265 ~ 353MPa'dır ve genel titanyum alaşımı 686 ~ 1176MPa'dır ve mevcut maksimum 1764MPa'ya ulaşabilir. Titanyum alaşımları birçok çelikle mukavemet bakımından karşılaştırılabilir, ancak çeliklerin spesifik mukavemeti titanyum alaşımlarından çok daha azdır.

Titanyum ve titanyum alaşımlarının basınç dayanımı, çekme mukavemetlerinden daha düşük değildir. Endüstriyel saf titanyumun basınç ve çekme akma dayanımları yaklaşık olarak eşittir, Ti-6AI-4V ve Ti-5AI-2.5Sn'nin basınç dayanımları çekme mukavemetlerinden biraz daha yüksektir.

Kesme mukavemeti genellikle çekme mukavemetinin% 60 ila% 70'idir. Titanyum ve titanyum alaşımlı levhaların basınç akma dayanımı, çekme dayanımının yaklaşık 1,2 ila 2,0 katıdır.

Normal atmosferik atmosfer altında, işlenmiş ve tavlanmış titanyum ve titanyum alaşımlarının dayanıklılık sınırı 0,5 ila 0,65 çekme mukavemetidir. Tavlanmış Ti-6AI-4V'nin dayanıklılık sınırı, çentikli durumda 10 milyon yorulma testine tabi tutulduğunda çekme dayanımının 0,2 katıdır (Kt = 3,9).

En yüksek saflık derecesinde işlenmiş endüstriyel saf titanyumun sertliği genellikle 120HB'den (Brinell sertliği) azdır ve diğer endüstriyel saf işlenmiş titanyumun sertliği 200 ila 295HB'dir. Saf titanyum dökümlerin sertliği 200-220HB'dir. Titanyum alaşımının tavlanmış haldeki sertlik değeri, 298-349HB'ye eşdeğer olan 32-38HRC'dir (Rockwell). Döküm Ti-5Al-2.5Sn ve Ti-6AI-4V'nin sertliği 320HB'dir ve düşük interstisyel safsızlık Ti-6Al-4V dökümünün sertliği 310HB'dir.

Endüstriyel saf titanyumun çekme elastik modülü 105 ila 109 GPa'dır. Tavlanmış haldeki çoğu titanyum alaşımının çekme elastik modülü 110 ila 120 GPa'dır. Yaşla sertleştirilmiş titanyum alaşımı, tavlanmış durumdan biraz daha yüksek bir çekme elastik modülüne sahiptir ve sıkıştırıcı elastik modül, çekme elastik modülüne eşit veya daha büyüktür. Titanyum alaşımının spesifik elastik modülü, alüminyum alaşımınınkine eşittir, ikincisi sadece berilyum, molibden ve bazı süper alaşımlardır.

Endüstriyel saf titanyumun burulma veya kesme modülü 46GPa'dır ve titanyum alaşımının kesme modülü 43-51GPa'dır. Titanyum alaşımlarının mukavemetini arttırmak için, geçiş reklamlarının içeriğinin arttırılması, alaşımın darbe direnci ve kırılma tokluğu üzerinde zararlı bir etkiye sahip olacaktır. Titanyum alaşımlarının türüne ve durumuna bağlı olarak, denatüre endüstriyel saf titanyumun Charpy çentikli darbe dayanımı 15-54J / ㎡ ve döküm durumunda yaklaşık 4-10J / ㎡'dır. Titanyum alaşımının tavlanmış haldeki darbe dayanımı 13-25.8J / ㎡'dır ve yaşlanma durumu biraz daha düşüktür. Döküm Ti-5AI-2.5Sn'nin Charpy V-çentik darbe dayanımı 10J / ㎡ ve Ti-6AI-4V'ninki 20-23J / ㎡'dir. Titanyum alaşımlarının oksijen içeriği ne kadar düşük olursa, değer o kadar yüksek olur.

Birçok titanyum alaşımı yüksek kırılma tokluğuna sahiptir veya titanyum alaşımlarının çatlak yayılımına direnme kabiliyeti çok iyidir. Tavlanmış Ti-6AI-4V, mükemmel tokluğa sahip bir malzemedir. Çentik konsantrasyon faktörü Kt = 25.4mm olduğunda, çentikli çekme mukavemetinin çentikli olmayan çekme mukavemetine oranı 1'den büyüktür.

Titanyum alaşımları yüksek sıcaklıklarda belirli özellikleri koruyabilir. Genel endüstriyel titanyum alaşımları özelliklerini 540 ° C'lik bir sıcaklıkta koruyabilir, ancak yalnızca kısa süreli uygulamalar için ve uzun süre sıcaklık aralığı 450-480 ° C'dir. Bir füze malzemesi olarak, titanyum alaşımı 540 ° C'lik bir sıcaklıkta uzun süre kullanılabilir ve ayrıca 760 ° C'lik bir sıcaklıkta kısa bir süre için kullanılabilir. Birkaç titanyum alaşımının yüksek sıcaklık özellikleri Tablo 2-7'de gösterilmiştir.

(10) Titanyum ve titanyum alaşımları, orijinal mekanik özelliklerini düşük ve ultra düşük sıcaklıklarda hala koruyabilir. Sıcaklık düştükçe, titanyum ve titanyum alaşımlarının mukavemeti sürekli olarak artarken, süneklik yavaş yavaş bozulur. Birçok tavlanmış titanyum alaşımı ayrıca -195.5 ° C'de yeterli sünekliğe ve kırılma tokluğuna sahiptir. ekstra düşük geçiş elemanlarına sahip Ti-5AI-2.5Sn, -252.7 ° C'de kullanılabilir. Çentikli çekme mukavemetinin çentiksiz çekme mukavemetine oranı -25.7°C'de 0.95 ila 1.15 arasındadır.

Sıvı oksijen, sıvı hidrojen ve sıvı flor, füzelerde ve uzay cihazlarında önemli itici gazlardır. Düşük sıcaklıktaki gaz kaplarının ve düşük sıcaklıktaki yapıların yapılarını yapmak için kullanılan malzemelerin düşük sıcaklık özellikleri çok önemlidir. Mikroyapı eşit hale getirildiğinde ve interstisyel elementlerin (oksijen, helyum, hidrojen vb.) içeriği çok düşük olduğunda, titanyum alaşımlarının sünekliği hala% 5'in üzerindedir. Çoğu titanyum alaşımı -252.7 ° C'de zayıf sünekliğe sahipken, Ti-6AI-4V% 12 uzamalara ulaşır.