Механічні властивості титану:
(1) Міцність на розрив чистого титану становить 265 ~ 353 МПа, доступний титановий сплав становить 686-1176 мПа, а поточний максимум становить 1764 МПа. За міцністю титанові сплави можна порівняти з багатьма сталевими пластинами, але питома міцність сталі значно поступається титановим сплавам.
(2) Міцність на стиск титану та титанового сплаву не нижча за міцність на розтяг. Межа текучості при стисненні та межа текучості при розтягуванні промислового чистого титану приблизно однакові, тоді як міцність на стиск Ti-6AI-4V і Ti-5AI-2.5Sn становить трохи вище міцності на розрив.
(3) Міцність на зсув зазвичай становить 60 відсотків ~ 70 відсотків міцності на розрив. Межа текучості титану та листа з титанового сплаву приблизно в 1,2–2,0 рази перевищує міцність на розрив.
(4) У нормальній атмосфері межа витривалості обробленого та відпаленого титану та титанових сплавів становить 0.5 ~ 0.65 міцності на розрив. Межа витривалості відпаленого TI-6AI-4V становить 0,2 рази міцності на розтягування при 10 мільйонах випробувань на втому в стані надрізу (Kt=3,9).
(5) Твердість промислового чистого титану найвищої чистоти зазвичай становить менше 120HB (твердість за Брінеллем), а твердість іншого промислово чистого обробленого титану становить 200 ~ 295HB. Твердість лиття з чистого титану становить 200 ~ 220HB. Твердість титанового сплаву в стані відпалу становить 32 ~ 38HRC (Роквелла), що еквівалентно 298 ~ 349HB. Твердість литого Ti-5Al-2.5Sn і Ti-6AI-4V становить 320HB, а низькопросвітної домішки Ti-6 Al-4V дорівнює 310HB.
(6) Модуль пружності при розтягуванні промислового чистого титану становить 105 ~ 109 ГПа. Модуль пружності при розтягуванні більшості титанових сплавів у стані відпалу становить 110 ~ 120 ГПа. Модуль пружності при розтягуванні загартованого титанового сплаву зі старінням трохи вищий, ніж у відпаленого титанового сплаву, а модуль пружності при стисненні дорівнює або перевищує модуль пружності при розтягуванні. Питомий модуль пружності титанового сплаву дорівнює модулю алюмінієвого сплаву, поступаючись лише берилію, молібдену та деяким суперсплавам.
(7) Модуль кручення або зсуву промислового чистого титану становить 46 ГПа, а модуль зсуву титанового сплаву становить 43 ~ 51 ГПа. Щоб підвищити міцність титанового сплаву, збільшення вмісту інтерстиціального матеріалу матиме шкідливий вплив на ударну стійкість і в’язкість руйнування сплаву. Залежно від типу та стану титанового сплаву значення ударної в’язкості Xia денатурованого промислового чистого титану становить 15 ~ 54 Дж/㎡, а стан лиття становить близько 4 ~ 10 Дж/㎡. Ударна міцність титанового сплаву в стані відпалу становить 13 ~ 25,8 Дж / ㎡, а стан старіння трохи нижчий. Ударна міцність Ti-5AI-2.5Sn у литому стані становить 10 Дж/㎡, а Ti-6AI-4V — {{18 }}J /㎡. Чим нижче вміст кисню в титановому сплаві, тим вище значення.
(8) Багато титанових сплавів мають дуже високу в'язкість до руйнування, або здатність титанових сплавів протистояти поширенню тріщин є дуже хорошою. Ti-6ai-4v у відпаленому стані є різновидом матеріалу з чудовою міцністю. Коли коефіцієнт концентрації надрізу Kt=25.4 мм, відношення міцності на розрив із надрізом до міцності на розрив без надрізу більше 1.
(9) Титановий сплав може підтримувати певні характеристики при високих температурах. Звичайний промисловий титановий сплав може підтримувати свою ефективність при 540 градусах, але може використовуватися лише протягом короткого часу, досить довгий температурний діапазон становить 450 ~ 480 градусів. Титанові сплави були розроблені для використання при 600 градусах. Як ракетний матеріал титановий сплав можна використовувати при 540 градусах протягом тривалого часу і 760 градусах протягом короткого часу.
(10) Титан і титанові сплави можуть зберігати свої початкові механічні властивості при низьких і наднизьких температурах. Зі зниженням температури міцність титану і титанових сплавів зростає, а пластичність поступово знижується. Багато відпалених титанових сплавів мають достатню пластичність і в'язкість до руйнування при -195.5 градуса. Ti-5ai-2.5sn з винятково низькими інтерстиціальними елементами можна використовувати на -252.7 градусі. Співвідношення міцності на розрив із надрізом до міцності на розрив без надрізу становить 0,95 ~ 1,15 при -25,7 градуса.
(11) Рідкий кисень, рідкий водень і рідкий фтор є важливими паливними речовинами в ракетах і космічних пристроях. Низькотемпературні властивості матеріалів, які використовуються для виготовлення кріогенних газових посудин і кріогенних конструкцій, дуже важливі. Коли мікроструктура є рівновісною, а вміст інтерстиціальних елементів (кисню, гелію, водню тощо) невеликий, пластичність титанового сплаву все ще нижче 5 відсотків. Більшість титанових сплавів мають низьку пластичність при -252.7 градусах, тоді як подовження Ti-6AI-4V досягає 12 відсотків.
Контакти:
Якщо у вас виникли запитання, зв’яжіться з нами. Графік роботи: з 8:30 до 17:30
Електронна пошта:zhangjixia@bjygti.com
