Titán zliatiny TA2 (Ti -3 al -2. 5V) je ľahká zliatina + fázová zliatina známa pre svoju vyváženú tepelnú stabilitu, odolnosť proti korózii a vysokú špecifickú pevnosť.
Správanie tepelnej expanzie
TA2 vykazuje lineárny koeficient tepelnej expanzie (CTE) 8,6 × 1 0 ⁻⁶/ stupeň pri 20–100 stupňoch, čím sa zvýši na 9,2 × 10⁻⁶/ stupeň pri 500 stupňoch. Potlačené zvýšenie CTE pri zvýšených teplotách (v porovnaní s čistým TI 9,5 × 10⁻⁶/ stupňom) pramení zo zosilnenia Al/ Fe tuhého riešenia, ktoré stabilizuje dynamiku mriežky. Anizotropné variácie CTE (δ0,5 × 10⁻⁶/ stupeň naprieč smermi valcovacích/ priečnych smerov) si vyžadujú optimalizáciu textúry zŕn počas kovania, aby sa zmiernilo tepelné napätie v presných komponentoch.
Hustota a mechanický výkon
With a density of 4.43 g/cm³ (20 degree ) and minor thermal derating to 4.38 g/cm³ at 500 degree , TA2 achieves a specific strength of 194 MPa·cm³/g, outperforming 42CrMo steel (106 MPa·cm³/g) and rivaling 7075-T6 aluminum. Jeho pevnosť v ťahu (860 MPA) a pevnosť výťažku (550 MPa) zostávajú stabilné až do 300 stupňov, vďaka čomu je ideálny pre systémy s kritickými teplotami, ktoré sa nosia.
Priemyselné aplikácie
Aerospace štrukturálne komponenty
Zliatina titánu TA2 sa vo veľkej miere využíva vo výkyvoch prevodoviek lietadiel, kde je jeho vysoká špecifická pevnosť a tepelná stabilita kritická. Na riešenie rizika zlyhania únavy, laserová technológia Peening Technology indukuje zvyškové napätia v tlaku (-800 MPA) na povrchoch, čím sa zvyšuje únavová životnosť o 200% pri 10 ° Cykloch. Táto optimalizácia znižuje hmotnosť komponentu o 40% v porovnaní s oceľovými náprotivkami a zároveň zachováva dodržiavanie štandardov AMS 4928 leteckých materiálov.
Výroba lekárskych implantátov
V ortopédi slúži TA2 ako základný materiál pre stonky bez bedier bez cementov vyrábaných pomocou topenia elektrónových lúčov (EBM). Optimalizácia povrchu prostredníctvom oxidácie micro-ARC (MAO) vytvára 20–30 μm Tio₂ vrstvy s kontrolovanou drsnosťou (Ra {4}}. 2 μm), čo podporuje adhéziu kostných buniek. Klinické štúdie demonštrujú 98% prežitie implantátu za 10 rokov, čo spĺňa požiadavky na biokompatibilitu ASTM F136 pre zdravotnícke pomôcky nesené zaťažením.
Chemické systémy spracovania
TA {{0}} Varianty zliatiny PD (0,2% PD ADD) sú nasadené ako vložky reaktora HCL v korozívnych prostrediach. Horúce izostatické lisovanie (HIP) pri 920 stupňoch a 100 MPa eliminuje 99,7% vnútorných dutín, čím zabezpečuje štrukturálnu integritu. Toto vylepšenie rozširuje prevádzkovú životnosť od 5 do 15 rokov v 12% HCL pri 80 stupňoch, čím sa znižuje prestoje a náklady na údržbu chemických závodov.
Budúce inovačné cesty
- Nanoštruktúrovaný TA2 prostredníctvom ťažkej plastickej deformácie (SPD)
Rovnaké kanálové uhlové lisovanie (ECAP) zdokonaľuje veľkosť zŕn na 200–500 nm, čím zvyšuje pevnosť v ťahu na 1 100 MPa bez straty ťažnosti.
- Aditívne výrobné pokroky
Parametre laserového práškového lôžka Fusion (LPBF): 250 W Power, 1, 000 mm/s Scan Rýchlosť, hrúbka vrstvy 50 μm. Žíhanie po budove pri 750 stupňov /2H znižuje poklesnutie.
- Multifunkčné povrchové inžinierstvo
Viacvrstvové povlaky craln/tisin (HV =3, 500) uložené pomocou bipimov zvyšujú odolnosť opotrebenia v aplikáciách čepele turbíny.
Unikátne termomechanické vlastnosti a prispôsobivosť TA2 Titánskej zliatiny a prispôsobivosť na pokročilé výrobné techniky ho umiestnia ako základný materiál pre letecké, biomedicínske a energetické systémy novej generácie. Pokračovanie v oblasti výskumu a vývoja v nanoštruktúrovaní a hybridnom spracovaní ďalej rozšíri svoju úlohu vo vysokohorských inžinierskych riešeniach.
