산업 재료 분야에서, 두 개의 중요한 금속 기판, 순수한 티타늄 시트 및 composiTE 티타늄 시트는 요소 구성, 물리적 특성 및 엔지니어링 응용 분야에서 유의 한 차이를 갖습니다. 이 논문에서는이 두 가지 유형의 티타늄 기반 재료의 특성과 응용 시나리오의 특성은 재료 과학의 관점에서 깊이 분석됩니다.


재료 조성 및 미세 구조의 비교
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순수한 티타늄 시트 (등급 1-4)
산업용 순수 티타늄에 의해 제조 된 티타늄 함량은 99 이상 또는 동일합니다. 0%, ASTM 표준에 따라 4 개의 등급으로 나뉩니다. 결정 구조는 주로 이방성 특성을 가진 주로 가깝게 포장 된 육각형 (위상) 구조입니다. 전형적인 불순물 요소는 산소, 철, 탄소 및 질소를 포함하며, 그 중 산소 함량은 물질 강도에 상당한 영향을 미칩니다.
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복합 티타늄 시트
다중 성분 합금 공정에 의해 생성되며, 이는 주로 + 2 자제 합금으로 나뉘어져 있으며 (예 : ti {-6 al -4 v) 및 위상 합금 (예 : ti -15 v -3 cr -3 sn {7}}
기계적 특성 매개 변수의 비교
실험 데이터 분석을 통해 두 종류의 재료의 주요 성능 지수는 상당히 다릅니다.
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성능 지수 |
순수한 티타늄 시트 |
ti -6 al -4 vcomposite 티타늄 시트 |
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연장 강도 (MPA) |
240-550 |
895-930 |
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항복 강도 (MPA) |
170-485 |
825-869 |
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신장 (%) |
15-24 |
10-15 |
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탄성 계수 (GPA) |
102-110 |
110-114 |
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피로 강도 (MPA |
200-300 |
500-600 |
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파괴 강인 (mpa√m) |
40-60 |
50-80 |
엔지니어링 애플리케이션 시나리오 분석
순수한 티타늄 시트의 전형적인 응용
- 화학 장비 : 클로어 알칼리 산업 전해 세포 라이너 (Annual 부식 속도 <0. 05mm)
- 해양 공학 : 해수 담수화 식물 튜브 플레이트 (서비스 수명> 20 년)
- 의료 임플란트 : 정형 외과 고정판 (iso 5832-2 생체 적합성 인증)
- 건축장 : 워터 프론트 빌딩 커튼 월 시스템 (소금 스프레이 테스트> 5000H)
복합 티타늄 시트의 응용
- 항공 우주 : 엔진 압축기 블레이드 (작동 온도 작동e 450-500 학위)
- 의료 장비 : 인공 조인트의 부품 (마모 속도 <0. 1mm³/mc)
- 스포츠 장비 : 레이스 등급 자전거 프레임 (최대 300kn · m/kg의 특정 강도)
- 군사 장비 : 잠수함 압력 껍질 (수중 깊이는 500m 이상)
표면 처리 과정 차이
순수한 티타늄 시트는 대부분 양극화되어 (전압 80-100 v) 5-20을 형성합니다.μm 산화물 필름 및 표면 경도는 HV800에 도달 할 수 있습니다. 복합 티타늄 그녀ET는 샷 블라스팅 (샷 직경 0. 3-0. 6mm)에 의해 강화되어야하며, 표면 잔류 압축 응력은 -800 MPA에 도달하여 피로 저항을 크게 향상시킬 수 있습니다.
용접 처리 특성
순수한 티타늄 시트의 용접은 환경에서 엄격하게 제어해야합니다.99.999%의 아르곤 순도이며, 열 영향을받는 영역의 폭은 약 3-5 mm입니다. 복합 티타늄 시트는 전자 빔으로 용접해야합니다. 진공 정도는 <5 × 10 ³Pa이고, 용접 속도는 15-30 mm /s이며, 응력 완화 어닐링은 용접 후 550도 /4 시간에서 수행되어야합니다.
비용-편익 분석
현재 시장 데이터는 복합 티타늄 시트의 원료 비용이 약 2-3 시간에 있음을 보여줍니다.순수한 티타늄 시트의 것보다 높지만 강도 이점으로 인해 재료 소비는 동일한 하중 조건에서 30-40%만큼 감소 될 수 있습니다. 수명주기 비용 분석에 따르면 고급 장비 분야에서 복합 티타늄 시트를 사용하면 경제성이 향상됩니다.
개발과 함께재료 준비 기술, ti -5553 (ti {-5 al {-5 mo -5 v -3 cr)과 같은 새로운 티타늄 합금 재료는 1200mPa의 강도 획기적인 획기적인 획기적인 재료를 달성했으며, Nanocry의 순수한 재료를 50% 이상 증가 시켰습니다. 재료 엔지니어는 특정 작업 조건의 요구 사항과 부식 저항, 강도 및 비용 사이의 포괄적 인 균형을 기반으로 더 나은 최적의 솔루션을 선택해야합니다.











