Diferențele și aplicațiile TB ({0}}tip aliaj de titan) și TC (+ -tip aliaj de titan)

Conform standardului național GB/T-3620.1: aliaj de titan= -tip/aproape- -tip; TC= + aliaj de titan cu două faze. Diferențele de bază dintre cele două constau în structura lor metalografică, proprietățile mecanice, caracteristicile de procesare, limita de rezistență la căldură, costul și scenariile aplicabile.

I. Compararea diferențelor de bază

1. Structura metalografică și elemente de aliere

• Seria TB ( -Aliaje de titan, TB2, TB3, TB5, TB6, TB8): Conține o cantitate mare de -elemente stabilizatoare: vanadiu (V), molibden (Mo), crom (Cr); fază cubică centrată predominant pe corp-la temperatura camerei; structura metastabilă se obține după tratarea cu soluție, iar faza fină precipită după îmbătrânire pentru întărire.

• Seria TC (+ Aliaje de titan, TC4, TC11, TC15, TC21)
Conține atât -element stabilizator aluminiu (Al) cât și -element stabilizator vanadiu (V); compus dintr-un amestec de fază-hexagonală compactă și fază cubică-centrată pe corp, al căror raport poate fi ajustat prin tratament termic.

2. Proprietăți mecanice

Seria TB

1. Soluție-stare recoaptă: plasticitate excelentă, potrivită pentru ștanțare la rece, înclinare la rece și îndoire; performanță de formare la rece mult superioară TC.

2. După tratarea cu soluție și consolidarea îmbătrânirii, rezistența la tracțiune poate ajunge la 1300–1650 MPa, cu o limită superioară mai mare.

3. Modul elastic mai mic, retur mai mare; întărire excelentă, potrivită pentru forjarea cu secțiuni mari-(grosimea > 150 mm oferă încă o întărire generală).

4. Dezavantaje: stabilitate termică slabă, temperatură de serviciu pe termen lung -mai mică sau egală cu 300 de grade; prelucrabilitate slabă; densitate puțin mai mare; cost mai mare.

Seria TC (reprezentată de TC4)

1. Rezistenta la tractiune recoapta: aproximativ 895–930 MPa; după tratament termic, rezistență maximă aproximativ 1100 MPa, rezistență finală mai mică decât TB;

2. Plasticitate moderată, bazându-se în principal pe forjare la cald și formare la cald, lucru dificil de la rece;

3. Rezistență la căldură mai bună, TC4 poate funcționa continuu la 400 de grade, TC11 până la 500 de grade;

4. Prelucrabilitate și sudabilitate mai bune decât TB, tehnologie matură, preț mai mic, raport cost-performanță ridicat.

3. Rezistenta la coroziune

• TB: Rezistență excelentă la coroziune cu ioni de apă de mare și clorură; rezistență mai bună la coroziunea de contact diferită a metalelor, mai puțin predispusă la coroziune galvanică atunci când este în contact cu oțelul inoxidabil; unele clase (TB8) au o rezistență remarcabilă la acizii puternici și la oxidarea la temperatură înaltă-.

• TC: Rezistenta buna la coroziune, suficienta pentru apa de mare si medii slab acide; dar puțin mai slab decât TB în condiții foarte corozive.

4. Prelucrare și cost

• TB: Procese complexe de topire, forjare și tratament termic, care necesită un control strict al tratamentului termic; prelucrare excelentă la rece, potrivită pentru piese complexe-pereți subțiri; preț cu 40%-100% mai mare decât TC4.

• TC: proces matur de lucru la cald, performanță bună de sudare, cost redus de producție în masă; reprezintă aproximativ 80% din utilizarea aliajelor de titan la nivel mondial.

II. Note utilizate în mod obișnuit și scenarii de aplicare

Aplicații din seria TB (-aliaj de titan).

1. TB2, TB3: Performanță de formare la rece extrem de puternică; utilizate pentru șuruburi de-înaltă rezistență în domeniul aerospațial, arcuri elastice, fitinguri pentru țevi ondulate, elemente de fixare, conectori satelit; potrivit pentru șuruburi cu cap-rece și arcuri din titan.

2. TB5 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn): cea mai puternică capacitate de ștanțare la rece a tablei; piele de avion, structuri de tip fagure, piese neregulate cu pereți subțiri, piese structurale ușoare pentru motociclete.

3. TB6 (Ti-10V-2Fe{-3Al, aproape de- aliaj): Cel mai popular aliaj de-titan de înaltă rezistență; utilizat în trenul de aterizare a aeronavelor, articulațiile aripilor, forjate mari portante, legături de curse și șuruburi de înaltă rezistență pentru motociclete de ultimă generație; poate fi forjat izotermic, rezultând o reducere semnificativă a greutății.

4. TB8 (-21S): rezistență puternică la oxidare; utilizat în componentele de evacuare a motorului, echipamente chimice speciale și conducte de înaltă temperatură.

Aplicații din seria TC (+ aliaj de titan).

1. TC4 (Ti-6Al-4V, Grad 5): Cel mai versatil; utilizate în componente structurale aerospațiale, ventilatoare de motor, implanturi ortopedice (clasă medicală TC4-ELI), cadre de biciclete, șuruburi obișnuite din titan, echipamente pentru apă de mare și vase sub presiune; prima alegere pentru funcționarea pe termen lung sub 400 de grade.

2. TC11: Rezistent la căldură; utilizat la discurile și paletele compresoarelor cu motor aero-, capabile să funcționeze-pe termen lung la 500 de grade .

3. TC15, TC21: Rezistență și tenacitate ridicate; utilizat la cadrele portante-încărcăturii aeronavelor, articulațiile trenului de aterizare și componentele structurale militare.

TB (aliaj de titan): caracterizat în primul rând prin rezistență ultra-înaltă și excelentă prelucrare la rece; rezistență scăzută la căldură, scumpă; utilizat în componente elastice de înaltă-rezistență, piese forjate mari și elemente de fixare-de înaltă calitate.

• TC (+ aliaj de titan): performanță globală echilibrată, rezistență la căldură mai bună, ușor de sudat și procesat, eficiență ridicată a costurilor și cea mai versatilă.