Aliatges de titani

El vostre proveïdor líder d'aliatges de titani

GNEE Steel Group és una empresa integrada a la cadena de subministrament que inclou plaques d'acer, bobines, perfils, disseny de paisatges exteriors i processament. Els nostres productes inclouen súper aliatges, aliatges Inconel, aliatges Incoloy, aliatges Monel, acer inoxidable dúplex, aliatges Hastelloy, aliatges de titani, aliatges de coure, aliatges d'alumini, aliatges de zirconi, aliatges de tantal, aliatges de niobi, aliatges de molibdè, tubs d'acer inoxidable i tungstè. Tubs, plaques i xapes d'acer inoxidable, bobines d'acer inoxidable, accessoris per a canonades d'acer inoxidable, barres i barres d'acer inoxidable.

Per què escollir-nos?

Rica experiència

GNEE Steel Group es va fundar l'any 2008 i té més de 10 anys d'experiència en la fabricació d'acer.

Solució única

GNEE Steel Group és una empresa de cadena de subministrament professional i única per a productes d'acer, que cobreix la investigació i desenvolupament de productes, vendes, promoció i serveis professionals.

Mercat Ampli

Els productes de la companyia es venen a Europa, Austràlia i s'exporten a més de 70 països d'arreu del món. Compta amb un total de més de 800 empreses cooperatives globals, que inclouen 15 empreses de construcció naval, 143 empreses de projectes d'enginyeria i 23 fabricants de maquinària de calderes.

Lliurament a temps

El nostre volum anual de vendes de productes és d'1 milió de tones, el nostre inventari és de 200,000 tones i el nostre volum d'exportació anual ha arribat a les 80,000 tones, garantint el lliurament a temps.

Casa 12 L'última pàgina 1/2

Definició d'aliatges de titani

Els aliatges de titani són aliatges que contenen una barreja de titani i altres elements químics. Aquests aliatges tenen una resistència a la tracció i una tenacitat molt elevades (fins i tot a temperatures extremes). Són lleugers, tenen una resistència a la corrosió extraordinària i la capacitat de suportar temperatures extremes.

Quins són els avantatges dels aliatges de titani?

Resistència a la corrosió
Quan s'exposa a l'aire, es forma una fina capa d'òxid a la superfície del titani. Aquesta capa és molt difícil per a la majoria de materials de penetrar. Com a tal, el titani demostra una resistència fantàstica a la corrosió i no patirà canvis adversos (és a dir, picats, esquerdes) a causa de substàncies corrosives.
Tant si s'utilitza a l'interior com a l'exterior, durarà molts anys, per la qual cosa és una excel·lent opció per a edificis i aplicacions marines, on estarà exposat contínuament a l'aigua de mar i la pluja.

Força
Un dels majors avantatges del titani és la seva resistència. No només és un dels metalls més forts del planeta (que rivalitza fins i tot amb l'acer!), sinó que també té la relació força-densitat més alta de qualsevol element metàl·lic de la taula periòdica. Això fa que sigui una opció popular en moltes professions.
A més, com que té una baixa densitat, el titani també és increïblement lleuger.
Per posar-ho en perspectiva, el titani té una gravetat específica de 4,5, que és aproximadament un 40% més lleuger que una quantitat igual de coure i un 60% més lleuger que una quantitat igual de ferro. Aquesta és una de les raons per les quals s'utilitza sovint a la indústria aeroespacial i per crear marcs estructurals.

No tòxic
Metalls com el ferro, l'acer i l'alumini poden ser tòxics per als humans.
Per contra, el titani és biocompatible. És completament no tòxic tant per als humans com per als animals (en part a causa del fet que és resistent a la corrosió) i, com a resultat, es pot implantar amb seguretat al cos sense causar cap reacció adversa. És per això que el titani s'utilitza habitualment a la indústria mèdica (per exemple, per enfortir permanentment els ossos trencats) i per als implants dentals.

Baixa expansió tèrmica
El titani té un baix coeficient d'expansió tèrmica.
Essencialment, això significa, en comparació amb la majoria dels altres materials de fabricació, que no s'expandirà ni es contraurà tant a temperatures extremes. De fet, s'expandeix aproximadament un 50% menys que l'acer i, per tant, proporciona una estabilitat estructural molt més gran.
Aquesta característica és especialment útil si es crea una superestructura que requereix un marc rígid però lleuger. També fa que el titani sigui adequat per a aplicacions de construcció on la seguretat contra incendis és primordial (per exemple, gratacels).

Alt punt de fusió
Aquest és un dels avantatges clau del titani. Demostra un punt de fusió excepcionalment alt (al voltant de 1668 graus) i, com a tal, és perfecte per al seu ús en aplicacions d'alta temperatura. Per exemple, és el metall escollit per a foneries, motors a reacció de turbina i fins i tot alguns satèl·lits.
Val la pena assenyalar que aquest avantatge es veu millorat a causa de la baixa dilatació tèrmica esmentada anteriorment.

Excel·lents possibilitats de fabricació
Malgrat la seva força, el titani és un metall refractari relativament suau i dúctil. Com a tal, es pot mecanitzar i fabricar fàcilment per crear una àmplia gamma de peces i components metàl·lics. A causa de la seva resistència a l'oxidació, també es pot soldar a l'aire lliure i per soldadura, sense necessitat de cap tipus de flux, i la zona de soldadura no requerirà cap tipus de protecció addicional.

Quines són les característiques dels aliatges de titani?

Grade 2 Grade 5 Grade 7 Titanium Alloy Bar

Astm B348 Titanium Rod GR1 GR2 GR5 Alloy

Resistent a la corrosió
El titani és molt resistent a la corrosió de l'aigua de mar, el clor i molts altres agents corrosius, cosa que el fa útil en aplicacions marines i de processament químic.

Pes lleuger
El titani té una densitat baixa en comparació amb molts altres metalls. És ideal per al seu ús en estructures i components lleugers a la indústria aeroespacial i de l'automoció.

Alta Força
La força del titani rivalitza amb la de l'acer. Una estructura de titani de resistència equivalent, però, pesa aproximadament un 45% menys que l'estructura d'acer corresponent a causa de la menor densitat del titani. A causa de la seva alta resistència i alta relació resistència-pes, el titani s'utilitza sovint en aplicacions aeroespacials, automotrius, mèdiques i marines.

Biocompatibles
El titani es considera el metall més biocompatible per la seva inercia, la seva resistència a la corrosió per fluids corporals, la seva capacitat d'integració a l'os (osteointegració) i el seu elevat límit de fatiga cíclica. Això fa que el titani sigui útil en implants ossis, articulars i dentals.

Resistent al calor
El titani té una conductivitat tèrmica baixa. Això fa que el titani sigui ideal per a aplicacions d'alta calor en mecanitzats, naus espacials, motors a reacció, míssils i automòbils.

No magnètic
El titani no és magnètic, però esdevé paramagnètic en presència d'un camp magnètic.

Dúctil
El titani és un metall dúctil la ductilitat del qual millora amb l'augment de la temperatura. A més, l'aliatge de titani amb altres metalls dúctils com l'alumini millora significativament la seva ductilitat.

Baixa expansió tèrmica
El titani té un baix coeficient d'expansió tèrmica. A temperatures extremes, el titani no s'expandirà ni es contraurà tant com altres materials com l'acer. Les seves propietats de baixa expansió tèrmica fan que el titani sigui ideal per a aplicacions estructurals que experimenten altes temperatures, com ara aeroespacials i naus espacials o grans edificis i gratacels en cas d'incendi.

Excel·lent resistència a la fatiga
El titani té una excel·lent resistència a la fatiga. Això fa que el titani sigui ideal per a aplicacions aeroespacials on les parts estructurals de les aeronaus, com ara el tren d'aterratge, els sistemes hidràulics i els conductes d'escapament, estan sotmeses a càrrega cíclica.

Tipus comuns d'aliatges de titani

Aliatges alfa
Els aliatges alfa són aliatges de titani que només s'alien a propòsit amb oxigen. Mentre que altres components com el carboni i el ferro es poden trobar en petites quantitats, només existeixen com a impureses. Com a element d'aliatge intersticial, l'oxigen augmenta significativament la força alhora que disminueix la ductilitat. Les indústries química i d'enginyeria són els principals usuaris dels aliatges alfa.
Aquí, un gran comportament a la corrosió i deformabilitat són més importants que una alta resistència (específica). La principal diferència entre els graus de titani comercialment pur (cp) és la seva concentració d'oxigen.

Aliatges gairebé alfa
Els aliatges de titani gairebé alfa són els aliatges d'alta temperatura més comuns. Aquesta classe d'aliatge és adequada per a altes temperatures perquè combina el comportament de fluència superior dels aliatges alfa amb l'alta resistència dels aliatges alfa + beta. No obstant això, la seva temperatura màxima de treball es limita ara a 500 a 550 ºC.

Aliatges beta i gairebé beta
Els aliatges beta són un altre tipus de material de titani. Els fabricants creen tots els aliatges de titani afegint prou elements beta-estabilitzadors al titani. Aquests materials estan disponibles durant molts anys, però només últimament han guanyat popularitat. Són més fàcils de treballar en fred que els aliatges alfa-beta, es poden tractar tèrmicament a altes forces i alguns tenen una millor resistència a la corrosió que els graus comercialment purs.

Aliatges alfa i beta
Normalment són materials de resistència mitjana a alta amb resistència a la tracció que oscil·la entre 620 i 1250 MPa i una resistència a la fluència que oscil·la entre 350 i 400 graus. A més de les propietats de tracció, també tenen característiques de fatiga de cicle baix i alt i tenacitat a la fractura.
Com a resultat, la gent va desenvolupar procediments termomecànics i de tractament tèrmic per garantir que els aliatges proporcionin un equilibri òptim de propietats mecàniques per a diverses aplicacions.

Aplicacions dels aliatges de titani

01/

Aplicacions aeroespacials
En combinar un pes lleuger amb una gran resistència, el titani ajuda a reforçar les cèl·lules dels avions i permet un major rendiment en els motors a reacció. En el cas del transbordador espacial, el titani s'utilitza per a moltes peces crítiques, inclòs el revestiment exterior del dipòsit de combustible i les peces de les ales.

02/

Motors d'avions i reacció
Els avions utilitzen una gran quantitat d'aliatge de titani perquè és lleuger i extremadament fort a altes temperatures. El titani s'utilitza per reforçar l'estructura del bastidor i contribueix a l'avenç tècnic dels motors a reacció.

03/

Nau espacial
L'aliatge de titani, que té una alta resistència a la corrosió, una alta resistència específica i una bona resistència a la calor, s'utilitza per a diferents peces de naus espacials, com ara el revestiment exterior del dipòsit de combustible i les ales.

04/

Plantes de Producció Industrial Química
Plantes de GNL, plantes dessalinitzadores d'aigua de mar, refineries de petroli, centrals nuclears
Reconegut pels mèrits de costos totals proporcionats per la seva durabilitat durant un període prolongat, l'adopció del titani per als materials estructurals i d'equips de plantes està en augment.

05/

Camions cisterna
Els camions cisterna que transporten hipoclorit de sodi i cromat de sodi utilitzen titani perquè és lleuger, resistent a la corrosió i extremadament fort.

06/

Bescanviadors de calor
El titani és un material segur i econòmic que és perfecte per als intercanviadors de calor, que s'utilitzen en condicions extremes d'alta temperatura i alta pressió.

Aplicacions dels aliatges de titani

Aplicacions aeroespacials

En combinar un pes lleuger amb una gran resistència, el titani ajuda a reforçar les cèl·lules dels avions i permet un major rendiment en els motors a reacció. En el cas del transbordador espacial, el titani s'utilitza per a moltes peces crítiques, inclòs el revestiment exterior del dipòsit de combustible i les peces de les ales.

Motors d'avions i reacció

Els avions utilitzen una gran quantitat d'aliatge de titani perquè és lleuger i extremadament fort a altes temperatures. El titani s'utilitza per reforçar l'estructura del bastidor i contribueix a l'avenç tècnic dels motors a reacció.

Nau espacial

L'aliatge de titani, que té una alta resistència a la corrosió, una alta resistència específica i una bona resistència a la calor, s'utilitza per a diferents peces de naus espacials, com ara el revestiment exterior del dipòsit de combustible i les ales.

Plantes de Producció Industrial Química

Plantes de GNL, plantes dessalinitzadores d'aigua de mar, refineries de petroli, centrals nuclears
Reconegut pels mèrits de costos totals proporcionats per la seva durabilitat durant un període prolongat, l'adopció del titani per als materials estructurals i d'equips de plantes està en augment.

Camions cisterna

Els camions cisterna que transporten hipoclorit de sodi i cromat de sodi utilitzen titani perquè és lleuger, resistent a la corrosió i extremadament fort.

Bescanviadors de calor

El titani és un material segur i econòmic que és perfecte per als intercanviadors de calor, que s'utilitzen en condicions extremes d'alta temperatura i alta pressió.

Com netejar un aliatge de titani?

Prevenció de la gallinació
La corrosió no només provoca un desgast excessiu del titani, sinó que també pot provocar una corrosió accelerada per l'acció de fretting. La lubricació senzilla, utilitzant grafit o disulfur de molibdè, sovint és suficient per superar la irritació. Per tant, és possible utilitzar el titani per a peces mòbils o per a peces en contacte lliscant amb si mateix o amb altres metalls amb càrregues lleugeres a moderades. Les càrregues més pesades, en canvi, requereixen superfícies de titani endurit. S'utilitzen tècniques d'enduriment disponibles comercialment, com ara la polvorització de plasma, la implantació d'ions, l'anodització o la nitruració, o tècniques de recobriment com la galvanoplastia de crom dur o la polvorització amb flama de carbur de tungstè i altres materials durs i resistents al desgast.
Aquests tractaments superficials tenen les qualitats necessàries de bona adherència i resistència al desgast i al desgast. Tanmateix, s'ha de tenir en compte la compatibilitat de la superfície tractada amb l'entorn corrosiu al qual estarà exposada.

Neteja d'equips de titani
L'eficiència de les superfícies de titani normalment es pot mantenir sense procediments de neteja elaborats. En general, no hi ha necessitat de netejar per protegir la corrosió, com de vegades es requereix amb l'acer inoxidable, ni la fina pel·lícula superficial d'òxid no es combina de cap manera amb l'aigua de refrigeració per formar dipòsits minerals pesats, com de vegades passa amb els aliatges a base de coure.
La contaminació marina de les superfícies de l'intercanviador de calor de vegades es controla mitjançant la injecció de clor. Les superfícies de titani no es veuen totalment afectades per aquests tractaments. El tub del condensador de superfície de titani també es manté net d'aquesta manera, així com mitjançant sistemes de neteja contínua que utilitzen boles de goma o raspalls de niló, sense efectes nocius.

Neteja àcida
De vegades és necessària una neteja àcida de les superfícies de titani per eliminar els dipòsits. Es poden utilitzar cicles de neteja àcids convencionals sempre que hi hagi inhibidors adequats. Els inhibidors orgànics com ara les amines de filmació no són efectius amb el titani. L'ió fèrric com a clorur fèrric és molt eficaç com a inhibidor del titani en solucions àcides. Tan poc com un 0,1 per cent (en pes) de clorur fèrric inhibirà la corrosió del titani per l'àcid clorhídric, per exemple. A temperatura ambient, fins a un 25 per cent (en pes) d'HCl inhibit amb FeCl3 es pot utilitzar amb seguretat en titani.
L'àcid nítric és un agent passivant excel·lent per al titani i es pot utilitzar sol o amb àcid clorhídric per netejar superfícies de titani.

Neteja de raspalls
No es recomana l'ús de raspalls de filferro d'acer al carboni per eliminar els dipòsits del titani. De la mateixa manera, no s'ha d'utilitzar tub o tub d'acer al carboni per netejar tubs de titani obstruïts. La recollida de partícules de ferro incrustades o untades de l'acer pot fer que el titani sigui susceptible a la corrosió quan la unitat es torna a posar en servei. Es prefereixen raspalls i tubs d'acer inoxidable o titani. La utilització acurada de les propietats úniques del titani proporcionarà molts anys de servei sense manteniment per als equips fabricats. L'aplicació incorrecta del titani, l'ús de procediments de neteja inadequats i altres abusos poden provocar un fracàs. D'altra banda, l'ús acurat d'algunes mesures preventives, especialment les relacionades amb la resistència a la corrosió i a la corrosió, pot allargar significativament la vida útil dels equips de titani.

Consideracions per a la compra

Requisits de l'aplicació
El factor principal a l'hora de seleccionar un aliatge de titani és l'aplicació prevista. Tant si treballeu en l'aeroespacial, mèdic, automotriu o qualsevol altra indústria, les propietats mecàniques i químiques de l'aliatge s'han d'alinear amb les demandes del vostre projecte. Per exemple, Ti-6Al{-4V (grau 5) és una opció popular per als components aeroespacials a causa de la seva alta resistència i resistència a la corrosió.

Força i pes
El titani es valora per la seva excepcional relació resistència-pes. Els diferents aliatges ofereixen diferents nivells de resistència, amb alguns que superen la resistència de molts aliatges d'acer. L'equilibri de força i pes és crucial en aplicacions com l'equipament esportiu i les pròtesis.

Resistencia a la corrosió
La resistència a la corrosió del titani és llegendària. Els seus aliatges s'utilitzen en entorns durs on la corrosió és una preocupació, com ara aplicacions marines i processaments químics. Ti-6Al-4V i Ti-6Al-4V ELI són coneguts per la seva excepcional resistència a la corrosió.

Resistència a la temperatura
En aplicacions que impliquen temperatures extremes, com ara motors a reacció o intercanviadors de calor, cal triar un aliatge que suporti les condicions. Aliatges com Ti-6Al{-4V, Ti{-6Al{-4V ELI i Ti-5Al{-2.5Sn ofereixen una excel·lent rendiment de temperatura.

Fabricació i mecanització
Tingueu en compte la facilitat de fabricació i mecanització en seleccionar un aliatge de titani. Alguns aliatges poden ser difícils de treballar, mentre que d'altres són més fàcils d'utilitzar, depenent del vostre procés de fabricació.

El nostre certificat

La seva tecnologia de producció de canonades d'acer inoxidable ha assolit el nivell tècnic mitjà del món. Ha estat reconegut per desenes d'empreses de projectes i s'ha convertit en una empresa estrella a Àsia.

productcate-1-1

El nostre servei

El grup s'adhereix al principi de "servei únic, facilitant les eleccions". Continuar satisfent les diferents necessitats dels clients globals en l'àmbit de la cadena mundial de subministrament d'acer. Un equip de vendes professional ofereix als clients serveis de primera classe. Un rigorós equip d'adquisicions i inspecció de qualitat selecciona matèries primeres d'alta qualitat. Un equip d'enviament i logística que garanteix la protecció del transport del producte.

Contacta amb nosaltres

escriu-nos

Email: ss@gneesteel.com

visitant-nos

Adreça: núm.4-1114, Beichen Building, Beicang Town, Beichen District, Tianjin, Xina

Fax

Fax: +86-372-5055135

Contacta directament

Telèfon: +86 15824687445

TEL: +86-372-5055135

Preguntes freqüents

P: Quines són les classificacions dels aliatges de titani en funció de la força?

A: Força baixa

Es tracta d'aliatges de titani amb un límit elàstic inferior a 73 KSI (500 MPa). Funcionen en aplicacions que necessiten materials moderadament forts. Alguns exemples inclouen els graus ASTM 1,2,3,7 i 11.

Força moderada

Es tracta d'aliatges de titani amb un límit elàstic entre 73 i 131 KSI (500 i 900 MPa). Tenen els graus ASTM 4,5 i 9, Ti-2,5%Cu, Ti-8%Al-1%Mo-0,1%V.

Força mitjana

Es tracta d'aliatges de titani amb un límit elàstic entre 131-145 KSI (900-1000 MPa). Funcionen en aplicacions crítiques que requereixen propietats d'alta resistència, bona resistència a la corrosió i tenacitat a les osques a temperatures elevades. Alguns exemples inclouen Ti-6%Al-2%Sn-4%Zr-2%Mo i Ti-5,5%Al-3,5 %Sn-3%Zr-1%Nb-0,3%Mo-0,3%Si.

Alta Força

Els aliatges d'alta resistència de titani tenen una resistència a la tracció entre 145 i 174 KSI (1000-1200 MPa). Són resistents a la fatiga, la fluència i la corrosió, el que els fa adequats per a aplicacions exigents com ara peces d'avions i implants mèdics.

Força molt alta

Els aliatges d'alta resistència tenen una resistència a la tracció superior a 174 KSI (1200 MPa). Aquesta classe de material és cara, però ofereix un rendiment excepcional en aplicacions exigents com ara motors a reacció, motors de coets, naus espacials i reactors nuclears. Alguns exemples inclouen Ti-10%V-2%Fe-3%Al i Ti-4%Al{-4%Mo-4%Sn{{9 }},5%Si.

P: Quins són els graus dels aliatges de titani?

R: Els aliatges de titani estan disponibles en una àmplia gamma de graus, cadascun amb les seves propietats específiques. Els següents són alguns dels graus d'aliatge de titani més comuns.

Aliatge de titani grau 5

El grau 5 és l'aliatge de titani més comú a causa de la seva alta resistència. És un aliatge de soldadura habitual que pot funcionar en components estructurals i que contenen pressió. Té una alta resistència a la corrosió tant en ambients oxidants com reductors.

A més, també s'utilitza en les indústries química i petroliera i en la fabricació de plataformes de perforació en alta mar. L'aliatge funciona en la construcció d'instal·lacions de tractament d'aigua, reactors nuclears i altres entorns crítics que requereixen un material d'alta resistència i baix cost.

Aliatge de titani grau 6

El grau 6 és un aliatge de titani soldat habitualment que conté alumini i estany que s'utilitza sovint per a components exposats a temperatures elevades. A més de les seves propietats d'alta resistència, l'aliatge té una estabilitat excel·lent, el que el converteix en una bona opció per a cèl·lules d'avió i motors a reacció.

Aliatge de titani grau 7

L'aliatge de titani de grau 7 és especialment útil per a aplicacions de baixes temperatures i pH. Això és el resultat de la seva extrema resistència a la corrosió.

Aliatge de titani grau 11

El grau 11 és un aliatge de titani amb bona resistència a alta temperatura i alta resistència a la corrosió. L'aliatge és una matèria primera per a components que operen a altes temperatures, com ara equips de processament de productes químics i de petroli i per a la fabricació de motors i fustes d'avions. El grau 11 també s'utilitza per fabricar turbines, tancs d'emmagatzematge d'hidrogen líquid i altres equips crítics. L'aliatge es fa fàcilment per mecanitzat, forja, laminació i extrusió.

Aliatge de titani grau 12

S'aplica a la fabricació de components d'avions, com ara peces de motor, fusells, trens d'aterratge, sistemes de combustible i altres equips crítics. L'aliatge també s'utilitza per fabricar recipients criogènics, intercanviadors de calor, columnes de destil·lació i altres equips que funcionen a altes temperatures.

A més, el grau 12 es fa fàcilment per mecanitzat, forja, laminació i extrusió. Per tant, és ideal per a la fabricació de vàlvules, accessoris i altres equips que requereixen materials resistents a la corrosió.

Aliatge de titani grau 23

El grau 23 és un aliatge de titani amb bona ductilitat i resistència a la fractura. Funciona principalment en la fabricació d'implants mèdics.

P: Per què és difícil mecanitzar aliatges de titani?

A: Els aliatges de titani són difícils de mecanitzar perquè són durs i tenen un baix coeficient de fricció. La duresa del titani és el resultat de la seva alta resistència i densitat, que dificulta el tall i la forma. L'alta resistència també significa que el material és menys mal·leable i propens a esquerdes, cosa que pot passar durant el mecanitzat, el tractament tèrmic o la soldadura.

El baix coeficient de fricció pot causar problemes a l'hora de tallar o fresar titani amb materials d'eines convencionals. Els xips de titani dificulten fàcilment que l'eina elimini material de la peça de treball. Els xips també tendeixen a enganxar-se a la superfície de la dent de l'eina perquè no hi ha lubricació entre ells i l'eina. Això provoca l'acumulació d'encenalls a la cara de l'eina a velocitats d'avançament elevades, donant lloc a uns acabats superficials deficients, una vida útil reduïda de l'eina i una vibració excessiva durant el mecanitzat.

Una altra dificultat amb el mecanitzat d'aliatges de titani és la seva baixa conductivitat tèrmica, la qual cosa significa que no es refreden prou ràpidament quan es mecanitza amb fluids de tall o sistemes de refrigeració per aigua. Això fa que el material de la peça es torni suau i redueix la vida útil de l'eina a causa del xoc o el trencament de les eines.

P: Quins són alguns consells per processar aliatges de titani?

R: Donades les propietats especials dels aliatges de titani, mecanitzar aquests metalls pot ser una mica complicat. Per mecanitzar aquests components de manera eficaç, cal saber quines eines i tècniques utilitzar. Hem recopilat una llista de consells útils sobre com podeu mecanitzar aliatges de titani de manera eficaç.

peça mecanitzada de titani

Utilitzeu les eines i els equips adequats

En primer lloc, heu d'assegurar-vos que utilitzeu les eines i l'equip adequats per a la feina. Això pot semblar força obvi, però és un pas crucial en qualsevol procés de mecanitzat. Els aliatges de titani són més difícils de mecanitzar a causa de la seva major duresa. Utilitzeu sempre eines d'acer d'alta velocitat i broques amb punta de carbur quan talleu titani. Les eines d'acer s'entendran ràpidament quan s'utilitzen amb aquest material, mentre que les puntes de carbur es tallen netament i duren més.

Transmet la calor generada al xip

Un aspecte important del mecanitzat eficient del titani és transmetre la calor generada al xip. Això ajuda a mantenir la peça de treball, l'eina i el líquid refrigerant a una temperatura relativament constant. La manera més eficaç de fer-ho és utilitzar una màquina d'eix horitzontal per a la mecanització de titani.

Una altra cosa que podeu fer per transmetre la calor generada al xip és augmentar la velocitat d'alimentació de la peça. Una velocitat d'alimentació més alta pot ajudar a mantenir la temperatura constant durant el procés de mecanitzat. Això pot ser especialment útil en mecanitzar peces amb grans mides de característiques.

titani en peces d'automòbil

Augmentar la concentració i la pressió del refrigerant

Com s'ha esmentat, els aliatges de titani tenen una conductivitat tèrmica més alta que altres metalls. Per tant, hauríeu d'augmentar la concentració i la pressió del refrigerant en mecanitzar aquests materials. Augmentar la concentració de refrigerant pot ajudar a reduir la calor que s'acumula a la màquina. També pot ajudar a mantenir la peça i l'eina a una temperatura relativament constant, la qual cosa us permet augmentar les velocitats d'alimentació de la peça.

Si utilitzeu un refrigerant a base d'aigua, podeu augmentar la concentració d'aquest líquid afegint un agent antiescuma. Una bona opció per a un agent antiescuma són les sals de sodi, que ajuden a augmentar el punt d'ebullició i la viscositat de l'aigua.

Eviteu l'agafament

Els aliatges de titani solen tenir una lubricitat menor que altres metalls. Això vol dir que és més probable que s'escatin durant el mecanitzat. L'agressió és un fenomen que es produeix quan dues peces de metall oposades entren en contacte i una peça queda atrapada entre les dues. El fregament pot fer que el procés de mecanitzat sigui molt més difícil i reduir significativament la vida útil de l'eina.

Podeu ajudar a evitar la irritació en mecanitzar aliatges de titani utilitzant una velocitat d'alimentació més petita i una velocitat de cargol més baixa. A més, si ja esteu experimentant molèsties, sovint podeu solucionar el problema augmentant la concentració de refrigerant. Això pot ajudar a trencar l'agall existent i permetre continuar el procés de mecanitzat.

P: En quines indústries s'utilitzen els aliatges de titani?

A: Indústria aeroespacial

titani per a aplicacions aeroespacials

Els aliatges de titani s'utilitzen àmpliament a la indústria aeroespacial a causa de la seva alta relació resistència-pes. S'utilitzen per fabricar elements de subjecció aeroespacials, marcs d'avions, conjunts de trens d'aterratge i motors a reacció perquè poden suportar temperatures extremes sense corroir-se ni trencar-se sota pressió.

Indústria mèdica

Els aliatges de titani s'utilitzen en dispositius mèdics com ara articulacions artificials i reemplaçaments de maluc perquè són biocompatibles i resistents a la corrosió. El metall es pot mecanitzar en formes complicades sense fracturar-se ni trencar-se, el que el fa ideal per a instruments quirúrgics com bisturís o pinces. També s'utilitza en implants dentals perquè no irrita els teixits tous com ho fa l'acer inoxidable quan s'implanta a la cavitat bucal.

Indústria electrònica

Els aliatges de titani tenen molts usos en electrònica perquè són altament conductors i resistents a la corrosió de la majoria dels àcids i àlcalis. Això els fa ideals per utilitzar-los com a connectors en bateries o altres components elèctrics que requereixen contacte elèctric entre ells, però que no s'han de corroir amb el temps per l'exposició a substàncies corrosives com l'aigua salada.

P: Què poden fer els tipus d'aliatges de titani?

A: Ti 6Al-4V (grau 5)

Ti-6AL{-4V és el més utilitzat dels aliatges de titani. Per tant, es coneix comunament com el "caball de batalla" d'aliatge de titani. Es creu que s'utilitza en la meitat de l'ús del titani a tot el món.

Aquestes propietats desitjables fan que Ti-6AL{-4V sigui una opció popular en diverses indústries, com ara la mèdica, la marina, l'aeroespacial i el processament químic. Ti 6AL-4V s'utilitza habitualment per fer:

Turbines d'avions.

Components del motor.

Components estructurals de l'aeronau.

Elements de fixació aeroespacial.

Peces automàtiques d'alt rendiment.

Aplicacions marines.

Equipament esportiu.

Ti 6AL-4V ELI (Grau 23).

Ti 6 AL-4V ELI s'anomena habitualment titani quirúrgic pel seu ús en cirurgia. És una versió més pura de l'aliatge de titani de grau 5 (Ti 6AL-4V). Es pot modelar fàcilment i tallar-se en petits fils, bobines i cables.

Té la mateixa força i alta resistència a la corrosió que el Ti 6AL-4V. També és lleuger i és altament tolerant als danys d'altres aliatges. El seu ús és molt desitjable en els camps mèdic i dental per a usos en procediments quirúrgics complexos no només per aquestes propietats sinó també per les propietats quirúrgiques úniques que té Ti 6AL-4V ELI. Té una biocompatibilitat superior que fa que sigui fàcil d'empeltar i adherir-se a l'os mentre és acceptat pel cos humà. Alguns dels procediments quirúrgics més habituals en què s'utilitza Ti 6AL-4V ELI inclouen:

Pins i cargols ortopèdics.

Cables ortopèdics.

Clips de lligadura.

Grapes quirúrgiques.

Fonts.

Aparells d'ortodòncia.

En substitucions articulars.

Vasos criogènics.

Dispositius de fixació òssia.

Ti 3Al 2,5 (grau 12)

Ti 3 AI 2.5 és l'aliatge de titani amb millor soldabilitat. També és fort a altes temperatures com els altres aliatges de titani. Aquest aliatge de titani de grau 12 és únic perquè presenta característiques de l'acer inoxidable (un dels altres metalls forts), com ara ser més pesat que els altres aliatges de titani.

El Ti 3 Al 2,5 s'utilitza més habitualment en la indústria manufacturera, concretament en equips. És altament resistent a la corrosió i es pot formar per calor o fred. L'aliatge de titani de grau 12 s'utilitza més en les següents indústries i aplicacions:

Carcassa i intercanviadors de calor.

Aplicacions hidrometal·lúrgiques.

Fabricació química a temperatura elevada.

Components marítims i aeris.

Ti 5Al-2.5Sn (grau 6)

Ti 5Al-2.5Sn és un aliatge no tractable tèrmicament que pot aconseguir una bona soldabilitat amb estabilitat. També posseeix estabilitat a alta temperatura, alta resistència i bona resistència a la corrosió. Té una resistència única a la fluència (deformació semblant al plàstic durant llargs períodes de temps, generalment causada per temperatures extremes). Ti 5Al-25.Sn s'utilitza principalment en aeronaus i aplicacions de fusteria.

P: On s'utilitzen els aliatges de titani?

A: Joieria

El titani s'utilitza habitualment en joieria per fer pírcings, rellotges de polsera, collarets, anells i altres articles a causa de la seva durabilitat, pes lleuger i resistència a la corrosió. A més, de vegades es barreja el titani amb l'or per fer 24-aliatges d'or en quirats més durs i duradors que les alternatives d'or pur. A causa de la seva biocompatibilitat, el titani és popular entre les persones que tenen al·lèrgies a altres metalls que sovint es troben a les joies, com el níquel.

Medicina

El titani és un metall molt crític en la indústria mèdica per la seva alta resistència, resistència a la fatiga i biocompatibilitat. El titani s'utilitza sovint en eines quirúrgiques i dentals, implants i substitucions d'articulacions. L'osteointegració, la capacitat d'un os i un implant artificial de formar una connexió estructural i funcional, és possible amb el titani. La biocompatibilitat i la no toxicitat del titani permeten millors resultats per als pacients i implants i pròtesis duradors i forts que poden durar fins a 30 anys.

Industrial

El titani s'utilitza habitualment en una àmplia gamma d'entorns industrials a causa de la seva alta resistència i resistència a la fatiga, resistència a la corrosió, pes lleuger i durabilitat. Els usos del titani en entorns industrials inclouen intercanviadors de calor, dipòsits, reactors, vàlvules, canonades, bielles, bombes i molt més.

Aeroespacial

El titani és una gran opció per a la fabricació de peces i vehicles aeroespacials i representa gairebé el 50% del pes total d'un avió. Sovint s'utilitza per fabricar peces crítiques com ara trens d'aterratge, tallafocs i sistemes hidràulics. El titani es valora a la indústria aeroespacial a causa de la seva baixa densitat, alta relació resistència-pes, resistència a la corrosió i resistència a la fatiga.

Arquitectònica

El titani és ideal per a productes arquitectònics pel seu pes lleuger, alta resistència, resistència a la corrosió i durabilitat. Tot i que l'acer encara es prefereix al titani quan es tracta de marcs de construcció, el titani s'utilitza sovint per a marcs de vidre, façanes, sostres, superfícies de parets interiors i sostres a causa de la seva resistència a la corrosió i la seva alta relació resistència-pes.

Composites

Els compostos basats en titani són materials desenvolupats recentment que utilitzen les característiques de resistència i pes del titani per produir compostos reforçats amb fibra de titani o reforçats amb partícules (pols). Els compostos de titani presenten una major rigidesa, resistència al desgast i força que els aliatges convencionals. Tot i que els compostos de titani només s'han desenvolupat des de principis del segle XXI, s'estan començant a implementar en aplicacions aeroespacials i d'automoció.

Indústria de l'automòbil

El titani s'utilitza sovint a la indústria de l'automòbil per fabricar peces de motor, cigonyals, seients de vàlvules, bielles, sistemes d'escapament, sistemes de suspensió i bastidors d'automòbils. El titani és molt cobejat a la indústria de l'automòbil a causa de la seva baixa densitat, alta relació resistència-pes, resistència a la corrosió i resistència a la calor. Aquestes característiques del titani no només permeten millorar l'aerodinàmica i el rendiment, sinó que la seva baixa densitat i alta resistència també condueixen a un procés de fabricació més rendible, ja que s'utilitza menys material per satisfer aplicacions particulars.

Processament Químic

Titanium is often used in the chemical processing industry due to its corrosion resistance and chemical inertness. While the reactivity of titanium significantly increases at higher temperatures (>700 graus F), el titani és generalment poc reactiu i estable a temperatures més baixes. El titani s'utilitza sovint en canonades, brides, tubs, dipòsits, bombes i intercanviadors de calor.

P: Quin grau de titani és millor?

R: El titani de grau 5 (Ti 6Al-4V) és el grau més versàtil de titani a causa de la seva àmplia gamma de propietats desitjables. Té una gran resistència i ductilitat i també és resistent a la corrosió, tèrmicament estable i altament conformable. Les seves propietats permeten que el titani de grau 5 sigui ideal en un ampli ventall d'indústries i aplicacions: des de peces d'automoció i aeroespacial fins a articles esportius i productes de consum.

P: Quin grau de titani s'utilitza per a la impressió 3D?

R: El titani de grau 5 (Ti 6Al-4V) és el que s'utilitza per a la impressió 3D. El grau 5 és el millor per a la impressió 3D a causa de la seva alta resistència, excel·lent conformabilitat i estabilitat tèrmica. Per imprimir titani en 3D s'utilitzen mètodes d'impressió 3D de fusió en llit de pols com la fusió làser selectiva, la fusió del feix d'electrons i la sinterització làser de metall directa. Aquests processos consisteixen en la fusió selectiva de pols de titani que s'ha col·locat amb precisió sobre un llit d'impressió. Un potent làser o feix d'electrons fon la pols de titani i la fusiona amb les capes anteriors de material imprès per construir peces acabades.

P: Quines són les propietats del titani?

A: Les propietats del titani s'enumeren a continuació:

Resistivitat elèctrica: la resistivitat elèctrica del titani oscil·la entre 51 μΩ/cm (Ti-0.8Ni-0.3Mo) i 198 μΩ/cm (Ti{-8Al{-1Mo{{ 8}}V).

Conductivitat tèrmica: la conductivitat tèrmica del titani oscil·la entre 6 W/m*k (Ti-6Al-2Sn-4Zr{-2Mo) i 22,7 W/m*k (Ti -0.8Ni-0.3Mo).

P: Quines són les propietats físiques del titani?

A: Algunes de les propietats físiques del titani s'enumeren a continuació:

Densitat: la densitat del titani és de 4,506 g/cm3.

Força: La força del titani depèn del grau de titani i de la concentració dels seus elements d'aliatge. La força del titani oscil·la entre 240 MPa (grau 1 comercialment pur) i 1241 MPa (aliatge Ti-10V-2Fe-3Al).

Color: el titani té un color blanc platejat brillant.

Ductilitat: la ductilitat del titani oscil·la entre un 6% d'allargament (Ti-3Al-8V-6Cr{-4Zr{-4Mo) al 25% (Grau 1 comercialment pur). ).

Durabilitat: el titani és molt durador i té una llarga vida útil a causa de la seva alta resistència a la tracció, duresa i excel·lent resistència a la fatiga.

P: Quines són les propietats químiques del titani?

A: Algunes de les propietats químiques del titani s'enumeren a continuació:

Potencial d'oxidació: el titani té un potencial d'oxidació a causa de la seva configuració electrònica i la seva classificació com a metall de transició. A causa del seu alt potencial d'oxidació, el titani no es troba en la seva forma pura a la natura, sinó que es troba com a òxids a les roques i minerals.

Capacitat de formar aliatges: el titani pot formar aliatges fàcilment amb altres metalls i elements a causa de la seva mida atòmica i la seva classificació com a metall de transició. Existeixen molts aliatges de titani diferents.

Reactivitat: el titani és reactiu als àcids i als halògens a altes temperatures i totalment no reactiu a les bases.

Resistència a la corrosió: el titani és naturalment resistent a la corrosió a causa de la seva tendència a reaccionar amb l'oxigen i el nitrogen. La formació d'òxids a la superfície del titani protegeix el material subjacent dels agents corrosius.

P: Quins són els beneficis del titani?

A: Alguns dels beneficis del titani s'enumeren a continuació:

Alta resistència: el titani té una força excel·lent i és un dels metalls més forts de la taula periòdica. Té una relació força-pes molt alta, fins i tot més que l'alumini. La seva força i el seu baix pes fan del titani una opció popular en moltes indústries i aplicacions.

Resistència a la corrosió: el titani és naturalment resistent a la corrosió a causa de la seva disposició a reaccionar amb l'oxigen. L'òxid de titani es forma a la superfície de la peça quan està exposada a l'aire. Aquesta capa d'òxid de titani protegeix la resta del material de substàncies i ambients corrosius. La seva resistència a la corrosió fa que el titani sigui ideal per a la construcció i aplicacions marines.

Biocompatible: el titani no és tòxic i és biocompatible tant amb humans com amb animals. Per tant, el titani s'utilitza sovint a la indústria mèdica i dental, on s'utilitza per a implants i instruments quirúrgics i dentals.

Alt punt de fusió: el titani té un punt de fusió d'uns 3.034 graus F. Això fa que el titani sigui ideal per a aplicacions d'alta temperatura com ara motors a reacció, coets, centrals elèctriques i foneries.

Mètodes de fabricació versàtils: tot i que el titani és un metall excepcionalment fort, és suau i dúctil. Això permet fabricar peces de titani a partir d'una àmplia gamma de processos de fabricació que inclouen mecanitzat, conformació, laminació, fosa i soldadura.

P: Quines són les limitacions del titani?

A: Algunes de les limitacions del titani s'enumeren a continuació.

Reactive at High Temperatures: Titanium is generally unreactive and inert due to its protective oxide layer. However, titanium is reactive at high temperatures (>700 graus F). Això fa que la fabricació de titani pur i aliat sigui tediosa i altament controlada. La producció de titani s'ha de realitzar en un ambient lliure d'oxigen controlat amb cura.

Car: refinar roques i minerals en brut per obtenir titani pur és car i complex. Això es deu a la reactivitat del titani a altes temperatures i a l'amplitud dels processos dins del procés Kroll necessaris per aïllar el titani.

Difícil de mecanitzar: el titani pot ser difícil de mecanitzar a causa de la seva baixa conductivitat tèrmica. La calor generada durant el mecanitzat s'acumula a l'eina en lloc de la peça. Això pot provocar una reducció de la vida útil de l'eina i la qualitat del mecanitzat.

LowUnstable Creep Resistance: el titani té una baixa resistència a la fluència a altes temperatures per sobre de 570 graus F. La fluència és la deformació lenta d'un material quan està sotmès a càrregues aplicades constantment i és més freqüent en entorns d'alta temperatura.

P: Quines són les propietats mecàniques dels aliatges de titani?

A: Força dels aliatges de titani

En mecànica de materials, la resistència d'un material és la seva capacitat de suportar una càrrega aplicada sense fallar ni deformar-se plàsticament. La resistència dels materials considera bàsicament la relació entre les càrregues externes aplicades a un material i la deformació o canvi de dimensions del material resultant. La resistència d'un material és la seva capacitat per suportar aquesta càrrega aplicada sense fallar ni deformar-se plàsticament.

Resistència a la tracció màxima

La resistència a la tracció màxima del titani comercialment pur: el grau 2 és d'uns 340 MPa.

La resistència a la tracció màxima de l'aliatge de titani de grau 5 Ti-6Al-4V és d'uns 1170 MPa.

La resistència a la tracció màxima és la màxima de la corba tensió-deformació d'enginyeria. Això correspon a la màxima tensió que pot suportar una estructura en tensió. La resistència a la tracció final sovint s'escurça a "resistència a la tracció" o fins i tot a "la màxima". Si s'aplica i es manté aquesta tensió, es produirà una fractura. Sovint, aquest valor és significativament més que l'estrès de fluència (fins a un 50 a 60 per cent més que el rendiment d'alguns tipus de metalls). Quan un material dúctil arriba a la seva màxima resistència, experimenta un coll on l'àrea de la secció transversal es redueix localment. La corba tensió-deformació no conté una tensió més gran que la força final. Tot i que les deformacions poden continuar augmentant, la tensió sol disminuir després d'haver aconseguit la resistència final. És una propietat intensiva; per tant, el seu valor no depèn de la mida de la mostra de prova. No obstant això, depèn d'altres factors, com ara la preparació de la mostra, la presència o no de defectes superficials i la temperatura de l'entorn i del material de prova. Les màximes resistència a la tracció varien des de 50 MPa per a un alumini fins a 3000 MPa per a acers d'alta resistència.

Límit de rendiment

El límit de rendiment del titani comercialment pur: el grau 2 és d'uns 300 MPa.

El límit elàstic de l'aliatge de titani de grau 5 Ti-6Al-4V és d'uns 1100 MPa.

El punt de fluència és el punt d'una corba tensió-deformació que indica el límit del comportament elàstic i el comportament plàstic inicial. El límit elàstic o tensió elàstica és la propietat del material definida com la tensió en què un material comença a deformar-se plàsticament, mentre que el punt elàstic és el punt on comença la deformació no lineal (elàstica + plàstica). Abans del punt de fluència, el material es deformarà elàsticament i tornarà a la seva forma original quan s'elimini la tensió aplicada. Un cop superat el límit de fluència, una part de la deformació serà permanent i no reversible. Alguns acers i altres materials presenten un comportament anomenat fenomen del punt de fluència. Els límits de fluència varien des de 35 MPa per a un alumini de baixa resistència fins a més de 1400 MPa per a acers de molt alta resistència.

Duresa dels aliatges de titani

La duresa Rockwell del titani comercialment pur - Grau 2 és d'aproximadament 80 HRB.

La duresa Rockwell de l'aliatge de titani de grau 5 Ti-6Al-4V és d'aproximadament 41 HRC.

La prova de duresa Rockwell és una de les proves de duresa de sagnat més comunes, que s'ha desenvolupat per a proves de duresa. A diferència de la prova Brinell, el tester Rockwell mesura la profunditat de penetració d'un penetrador sota una gran càrrega (càrrega major) en comparació amb la penetració realitzada per una precàrrega (càrrega menor). La càrrega menor estableix la posició zero. S'aplica la càrrega principal i, a continuació, s'elimina mentre es manté la càrrega menor. La diferència entre la profunditat de penetració abans i després de l'aplicació de la càrrega principal s'utilitza per calcular el nombre de duresa Rockwell. És a dir, la profunditat de penetració i la duresa són inversament proporcionals. El principal avantatge de la duresa Rockwell és la seva capacitat per mostrar els valors de duresa directament. El resultat és un nombre adimensional indicat com a HRA, HRB, HRC, etc., on l'última lletra és l'escala de Rockwell respectiva.

Som coneguts com un dels principals proveïdors d'aliatges de titani a la Xina. Us donem la benvinguda a comprar o a l'engròs aliatges de titani d'alta qualitat en estoc aquí i obtenir una mostra gratuïta de la nostra fàbrica. Per consultar preus, poseu-vos en contacte amb nosaltres.