1. การจำแนกประเภทของโลหะผสมไทเทเนียมตามโครงสร้าง
โครงสร้างจุลภาคเป็นวิธีที่ใช้ในการจำแนกโลหะผสมไทเทเนียม โครงสร้างของโลหะผสมไทเทเนียมประเภทนี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของโลหะผสมและกระบวนการที่ใช้ในการสร้างมัน
อัลฟ่าอัลลอยด์
อัลฟ่าอัลลอยด์เป็นโลหะผสมไทเทเนียมที่ผสมกับออกซิเจนเท่านั้น ในขณะที่ส่วนประกอบอื่น ๆ เช่นคาร์บอนและเหล็กสามารถพบได้ในปริมาณเล็กน้อย แต่ก็มีอยู่แค่สิ่งสกปรกเท่านั้น ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบการผสมคั่นระหว่างหน้าออกซิเจนเพิ่มความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ลดความเหนียว อุตสาหกรรมเคมีและวิศวกรรมเป็นผู้ใช้หลักของอัลลอยอัลฟา
ที่นี่พฤติกรรมการกัดกร่อนที่ดีและความสามารถในการผิดปกติมีความสำคัญมากกว่าความแข็งแรงสูง (เฉพาะ) ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเกรดไทเทเนียมบริสุทธิ์ (CP) ในเชิงพาณิชย์คือความเข้มข้นของออกซิเจน
โลหะผสมใกล้อัลฟ่า
โลหะผสมใกล้อัลฟ่าของไทเทเนียมเป็นโลหะผสมอุณหภูมิสูงที่พบมากที่สุด คลาสอัลลอยด์นี้เหมาะสำหรับอุณหภูมิสูงเพราะมันรวมพฤติกรรมการคืบที่เหนือกว่าของโลหะผสมอัลฟ่าที่มีความแข็งแรงสูงของอัลฟา + เบต้าอัลลอยด์ อย่างไรก็ตามอุณหภูมิการทำงานสูงสุดของพวกเขาตอนนี้ จำกัด อยู่ที่ 500 ถึง 550 ºC
เบต้าและโลหะผสมใกล้เบต้า
โลหะผสมเบต้าเป็นวัสดุไทเทเนียมชนิดอื่น ผู้ผลิตสร้างโลหะผสมไทเทเนียมทั้งหมดโดยการเพิ่มองค์ประกอบเบต้าที่มีเสถียรภาพเพียงพอลงในไทเทเนียม วัสดุเหล่านี้มีมาหลายปีแล้ว แต่เพิ่งได้รับความนิยมเมื่อเร็ว ๆ นี้ พวกมันสามารถทำงานได้ง่ายกว่าอัลฟาเบต้าอัลลอยด์ความร้อนที่สามารถรักษาความร้อนได้ถึงความแข็งแรงสูงและบางตัวมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีกว่าเกรดบริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์
อัลฟ่าและเบต้าอัลลอยด์
โดยทั่วไปจะเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงปานกลางถึงสูงที่มีความต้านทานแรงดึงตั้งแต่ 620 ถึง 1250 MPa และความต้านทานการคืบตั้งแต่ 350 ถึง 400 องศา นอกเหนือจากคุณสมบัติแรงดึงแล้วพวกเขายังมีความเหนื่อยล้ารอบต่ำและสูงและมีลักษณะความเหนียวแตกหัก
เป็นผลให้ผู้คนพัฒนาขั้นตอนการรักษาด้วยความร้อนและความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าอัลลอยด์ให้ความสมดุลที่ดีที่สุดของคุณสมบัติเชิงกลสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
2. การจำแนกประเภทของโลหะผสมไทเทเนียมด้วยความแข็งแกร่ง
เมื่อออกแบบชิ้นส่วนหรือผลิตภัณฑ์สิ่งสำคัญคือต้องทราบถึงลักษณะความแข็งแรงของวัสดุสำหรับการออกแบบและการเลือกผลิตภัณฑ์ มีโลหะผสมไทเทเนียมประเภทต่าง ๆ ที่มีอยู่ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องมีความเข้าใจในคุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้เพื่อใช้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความแข็งแรงต่ำ
เหล่านี้เป็นโลหะผสมของไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงของผลผลิตน้อยกว่า 73 ksi (500 MPa) พวกเขาทำงานในแอปพลิเคชันที่ต้องการวัสดุที่แข็งแกร่งปานกลาง ตัวอย่างรวมถึงเกรด ASTM 1,2,3,7 และ 11
ความแข็งแรงปานกลาง
เหล่านี้คือโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงของผลผลิตระหว่าง 73 และ 131 KSI (500 และ 900 MPa) พวกเขา ASTM เกรด 4,5 และ 9, ti -2. 5%cu, ti -8%al -1%mo -0. 1%v
ความแข็งแรงปานกลาง
เหล่านี้คือโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงของผลผลิตระหว่าง 131-145 ksi (900-1000 mpa) พวกเขาทำหน้าที่ในการใช้งานที่สำคัญซึ่งต้องการคุณสมบัติที่มีความแข็งแรงสูงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและความเหนียวของรอยที่อุณหภูมิสูง ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ ti -6%al -2%sn -4%zr -2%mo และ ti -5. 5%al -3. 5%sn -3%zr -1%nb -0. 3%mo -0. 3%si
ความแข็งแรงปานกลาง
เหล่านี้คือโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงของผลผลิตระหว่าง 131-145 ksi (900-1000 mpa) พวกเขาทำหน้าที่ในการใช้งานที่สำคัญซึ่งต้องการคุณสมบัติที่มีความแข็งแรงสูงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและความเหนียวของรอยที่อุณหภูมิสูง ตัวอย่างบางส่วน ได้แก่ ti -6%al -2%sn -4%zr -2%mo และ ti -5. 5%al -3. 5%sn -3%zr -1%nb -0. 3%mo -0. 3%si
ความแข็งแรงสูง
โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงของไทเทเนียมมีความต้านทานแรงดึงระหว่าง 145 และ 174 ksi (1000-1200 MPa) พวกเขามีความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าคืบคลานและการกัดกร่อนทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเช่นชิ้นส่วนเครื่องบินและการปลูกถ่ายทางการแพทย์
กำลังสูงมาก
โลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูงมากมีความต้านทานแรงดึงเกิน 174 KSI (1200 MPa) คลาสวัสดุนี้มีราคาแพง แต่มีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในการเรียกร้องแอพพลิเคชั่นเช่นเครื่องยนต์เจ็ทมอเตอร์จรวดยานอวกาศและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ตัวอย่างรวมถึง ti -10%v -2%fe -3%al และ ti -4%al -4%mo -4%sn -0. 5%si
