Vantagens e deficiências do material de titânio

Vantagens e deficiências do material de titânio

Os materiais de liga de titânio têm excelentes propriedades e são amplamente utilizados na indústria aeroespacial e em outros campos importantes e civis, a promoção e aplicação de materiais de titânio e liga de titânio é muito importante. No mesmo campo de aplicação, aço inoxidável, materiais de liga de cobre e materiais de liga à base de níquel também são usados ​​atualmente. No entanto, os materiais de liga de titânio são materiais excelentes em termos de resistência específica, resistência à corrosão e resistência a altas temperaturas. Ao mesmo tempo, os materiais de liga de titânio têm vantagens absolutas de aplicação em comparação com outros materiais em termos de preço de matéria-prima, produção de matéria-prima, custo de processamento e volume de processamento de titânio.

1. Excelentes propriedades das ligas de titânio

1.1 alta resistência específica

Comparação de densidade e resistência específica entre titânio e outros materiais metálicos

Comparação da resistência à tração e resistência ao escoamento entre titânio e outros metais

1.2 Excelente resistência à corrosão

Teste de corrosão por erosão de alta velocidade em água do mar

1.3 não magnético

A propriedade não magnética do material de liga de titânio pode melhorar o desempenho de interferência antimagnética do equipamento, aumentar a ocultação e garantir que possa ser aplicado a conchas submarinas e conchas de navios

1.4 Excelente biocompatibilidade e baixo módulo de elasticidade

Comparação do módulo de elasticidade do titânio e outros materiais metálicos

Em comparação com o aço inoxidável e outros materiais, a liga de titânio possui baixo módulo de elasticidade, excelente biocompatibilidade e capacidade de processamento. Nos últimos anos, tornou-se um material estrutural funcional ideal para implantes cirúrgicos. Com o progresso da ciência e da tecnologia e o aprofundamento da aplicação clínica, os dispositivos médicos estão se desenvolvendo para uma vida longa, multifuncional, leve e de baixo custo, de modo que a liga de titânio é o material mais ideal.

1,5 alto impacto e resistência à fadiga

Alta resistência ao impacto e à fadiga pode melhorar a capacidade do equipamento de resistir a cargas estáticas e dinâmicas e a capacidade de resistir ao impacto periódico da água do mar.

2. Desvantagens e deficiências das aplicações de titânio e ligas de titânio

2.1 baixa resistência ao desgaste e baixa dureza superficial da liga de titânio

Para as peças com movimento relativo, a baixa resistência ao desgaste e a baixa dureza superficial da liga de titânio tornaram-se o gargalo que restringe a aplicação. A dureza da superfície e a resistência ao desgaste podem ser melhoradas pelo endurecimento da superfície. Tais como aspersão térmica, nitretação de plasma, deposição de vapor, nitretação de banho de sal e outros métodos. Por exemplo, usando um método de deposição de vapor, a espessura do revestimento atinge 2~3um, a dureza é maior que 2000hv e a rugosidade da superfície Ra é menor ou igual a 0,8, o que melhora a dureza e a resistência ao desgaste.

A liga de titânio 2.2 tem boa biocompatibilidade e os microorganismos são fáceis de anexar

Os materiais de liga de titânio têm boa biocompatibilidade, não tóxicos e inofensivos, o que leva à fácil fixação de microorganismos em alta temperatura ambiente. Revestimentos antiaderentes (pintura anticorrosiva, tinta anti-incrustante, etc.) podem ser usados. Por exemplo, a força de adesão da camada inferior pode ser aumentada de 5 ~ 6mpa para mais de 10MPa após o uso de alguns revestimentos antiaderentes.

2.3 Diferença de potencial entre a liga de titânio e outros metais

Quando a liga de titânio é acoplada a outros materiais estruturais, o potencial de corrosão natural da liga de titânio na água do mar é maior do que o de todos os materiais estruturais comumente usados, portanto, outros materiais estruturais são propensos à corrosão, o que é um problema a ser considerado na seleção de componentes de liga de titânio em estruturas offshore. O tratamento de isolamento pode ser adotado, como pintura de isolamento de revestimento, oxidação anódica, oxidação de micro arco ou revestimento de deposição de vapor. Por exemplo, o método de oxidação por microarco pode gerar um filme de óxido de 10-20mm de espessura e melhorar a resistividade da superfície.