Apa yang “ditakutkan” oleh paduan titanium?

Paduan titanium merupakan paduan yang berbahan dasar titanium dengan penambahan unsur-unsur lain. Paduan titanium memiliki karakteristik kepadatan rendah, kekuatan spesifik tinggi, ketahanan korosi yang baik, dan kinerja proses yang baik. Paduan titanium merupakan material struktural yang ideal untuk teknik kedirgantaraan. Banyak negara di dunia telah menyadari pentingnya material paduan titanium, dan telah melakukan penelitian dan pengembangan terhadap material tersebut secara berturut-turut serta telah memperoleh aplikasi praktis.

Sejarah perkembangan paduan titanium

① Paduan titanium praktis pertama adalah paduan Ti-6Al-4V yang berhasil dikembangkan oleh Amerika Serikat pada tahun 1954. Karena ketahanan panas, kekuatan, plastisitas, ketangguhan, kemampuan bentuk, kemampuan las, ketahanan korosi, dan biokompatibilitasnya yang baik, paduan ini telah menjadi paduan andalan dalam industri paduan titanium. Penggunaan paduan ini telah mencapai 75% hingga 85% dari semua paduan titanium. Banyak paduan titanium lainnya dapat dianggap sebagai modifikasi dari paduan Ti-6Al-4V.

② Pada tahun 1950-an dan 1960-an, paduan titanium suhu tinggi untuk mesin pesawat terbang dan paduan titanium struktural untuk badan pesawat terbang terutama dikembangkan. Pada tahun 1970-an, sejumlah paduan titanium tahan korosi dikembangkan. Sejak tahun 1980-an, paduan titanium tahan korosi dan paduan titanium kekuatan tinggi telah dikembangkan lebih lanjut. Suhu operasi paduan titanium tahan panas telah meningkat dari 400℃ pada tahun 1950-an menjadi 600-650℃ pada tahun 1990-an. Munculnya paduan berbasis A2 (Ti3Al) dan r (TiAl) telah mendorong penggunaan titanium di mesin dari ujung dingin (kipas dan kompresor) mesin ke ujung panas (turbin) mesin. Paduan titanium struktural berkembang menuju kekuatan tinggi, plastisitas tinggi, kekuatan tinggi dan ketangguhan tinggi, modulus tinggi dan toleransi kerusakan tinggi.

③ Selain itu, sejak tahun 1970-an, paduan memori bentuk seperti Ti-Ni, Ti-Ni-Fe, dan Ti-Ni-Nb juga telah muncul dan semakin banyak digunakan dalam rekayasa.

Ada ratusan paduan titanium yang dikembangkan di dunia, dan terdapat 20 hingga 30 paduan paling terkenal, seperti Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-2Al-2.5Zr, Ti-32Mo, Ti-Mo-Ni, Ti-Pd, SP-700, Ti-6242, Ti-10-5-3, Ti-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI834, dll.

Bentuk korosi pada paduan titanium

Sudah diketahui umum bahwa titanium memiliki karakteristik tahan korosi, tetapi dalam lingkungan produksi aktual, paduan titanium akan mengalami berbagai jenis korosi. Mari kita lihat apa yang paling ditakuti oleh paduan titanium yang tidak dapat dihancurkan:

1. Korosi celah

Pada celah atau cacat komponen logam, korosi lokal terjadi karena stagnasi elektrolit yang membentuk sel elektrokimia[i]. Dalam larutan netral dan asam, kemungkinan terjadinya korosi kontak pada celah paduan titanium jauh lebih besar daripada dalam larutan basa. Korosi kontak tidak terjadi pada seluruh permukaan celah, tetapi akhirnya menyebabkan kerusakan perforasi lokal.

2. Fenomena Pitting

Pada sebagian besar larutan garam, titanium tidak mengalami korosi pitting. Korosi pitting terutama terjadi pada larutan non-air dan larutan klorida konsentrasi tinggi yang mendidih. Ion halogen dalam larutan tersebut mengikis lapisan pasivasi pada permukaan titanium[ii] dan berdifusi ke dalam titanium sehingga menyebabkan korosi pitting. Apertur pitting lebih kecil dari kedalamannya, dan beberapa media organik juga mengalami pitting dengan paduan titanium dalam larutan halogen. Korosi pitting pada paduan titanium dalam larutan halogen biasanya terjadi pada lingkungan dengan konsentrasi tinggi dan suhu tinggi. Selain itu, korosi pitting pada sulfida dan klorida memerlukan kondisi khusus dan terbatas.

3. Kerapuhan hidrogen

Kerapuhan hidrogen, juga dikenal sebagai keretakan yang disebabkan oleh hidrogen atau kerusakan hidrogen, merupakan salah satu penyebab kerusakan dini dan kegagalan paduan titanium. Lapisan pasif pada permukaan titanium dan paduannya memiliki kekuatan yang tinggi. Kepekaan kerapuhan hidrogen meningkat seiring dengan peningkatan kekuatan, sehingga kepekaan kerapuhan hidrogen pada lapisan pasif sangat tinggi.

4. Korosi kontak

Lapisan oksida pasif pada permukaan meningkatkan perpindahan potensial titanium ke potensial positif, yang meningkatkan ketahanan korosi bahan titanium terhadap media asam dan berair. Karena potensi tinggi pada permukaan paduan titanium, hal itu pasti menyebabkan logam lain yang bersentuhan dengannya membentuk sirkuit elektrokimia dan menyebabkan korosi kontak.

Paduan titanium rentan terhadap korosi kontak dalam dua jenis media berikut: jenis pertama adalah air ledeng, larutan garam, air laut, atmosfer, HNO3, asam asetat, dll. Potensial elektroda stabil Cd, Zn, dan Al dalam larutan ini lebih negatif daripada Ti, dan laju korosi anoda meningkat 6 hingga 60 kali lipat; jenis kedua adalah H2SO4, HCl, dll. Titanium mungkin dalam keadaan pasif atau keadaan aktif dalam larutan ini. Jenis korosi larutan pertama umum terjadi dalam proses korosi kontak yang sebenarnya. Anodisasi biasanya digunakan untuk membentuk lapisan yang dimodifikasi pada permukaan substrat untuk mencegah korosi kontak.

Keterbatasan utama titanium dan paduan titanium adalah reaktivitas kimianya yang buruk dengan material lain pada suhu tinggi. Sifat ini memaksa paduan titanium berbeda dari teknologi pemurnian, peleburan, dan pengecoran tradisional pada umumnya, dan bahkan sering menyebabkan kerusakan pada cetakan, sehingga harga paduan titanium menjadi sangat mahal. Oleh karena itu, pada awalnya sebagian besar digunakan dalam bidang industri berteknologi tinggi seperti struktur pesawat terbang, pesawat terbang, serta industri minyak dan kimia.

Wuxi Zhuocheng Komponen Mekanik Co., Ltd.

Kami menjual pengencang titanium berkualitas tinggi, selamat datang untuk membeli: https://www.zhuochengscrew.com/products-84465

• Tahun Didirikan
  --
• Jenis bisnis
  --
• Negara / Wilayah
  --
• Industri utama
  --
• produk utama
  --
• Orang Hukum Perusahaan
  --
• Total karyawan
  --
• Nilai keluaran tahunan
  --
• Pasar ekspor
  --
• Pelanggan yang bekerja sama
  --