Titanyum alaşımı neden “korkar”?

Titanyum alaşımı, titanyuma diğer elementler eklenerek yapılan bir alaşımdır. Titanyum alaşımı, düşük yoğunluk, yüksek özgül mukavemet, iyi korozyon direnci ve iyi işlem performansı özelliklerine sahiptir. Havacılık mühendisliği için ideal bir yapısal malzemedir. Dünyadaki birçok ülke titanyum alaşımlı malzemelerin önemini fark etmiş ve bunlar üzerinde üst üste araştırma ve geliştirme yapmış ve pratik uygulamalar elde etmiştir.

Titanyum alaşımlarının gelişim tarihi

① İlk pratik titanyum alaşımı, 1954 yılında Amerika Birleşik Devletleri tarafından başarıyla geliştirilen Ti-6Al-4V alaşımıydı. İyi ısı direnci, mukavemeti, esnekliği, tokluğu, şekillendirilebilirliği, kaynaklanabilirliği, korozyon direnci ve biyouyumluluğu nedeniyle titanyum alaşım endüstrisinde koz alaşımı haline gelmiştir. Bu alaşımın kullanımı tüm titanyum alaşımlarının %75 ila %85'ini oluşturmaktadır. Diğer birçok titanyum alaşımı Ti-6Al-4V alaşımının modifikasyonları olarak kabul edilebilir.

② 1950'lerde ve 1960'larda, uçak motorları için yüksek sıcaklığa dayanıklı titanyum alaşımları ve gövdeler için yapısal titanyum alaşımları ağırlıklı olarak geliştirildi. 1970'lerde, bir parti korozyona dayanıklı titanyum alaşımları geliştirildi. 1980'lerden bu yana, korozyona dayanıklı titanyum alaşımları ve yüksek mukavemetli titanyum alaşımları daha da geliştirildi. Isıya dayanıklı titanyum alaşımlarının çalışma sıcaklığı 1950'lerde 400℃'den 1990'larda 600-650℃'ye yükseldi. A2 (Ti3Al) ve r (TiAl) bazlı alaşımların ortaya çıkması, titanyumun motorda kullanımını motorun soğuk ucundan (fan ve kompresör) motorun sıcak ucuna (türbin) doğru itti. Yapısal titanyum alaşımları yüksek mukavemet, yüksek plastiklik, yüksek mukavemet ve yüksek tokluk, yüksek modül ve yüksek hasar toleransına doğru gelişiyor.

③ Ayrıca 1970'li yıllardan itibaren Ti-Ni, Ti-Ni-Fe ve Ti-Ni-Nb gibi şekil hafızalı alaşımlar da ortaya çıkmış ve mühendislikte giderek daha yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır.

Dünyada geliştirilen yüzlerce titanyum alaşımı vardır ve 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 gibi en ünlü 20 ila 30 alaşım vardır. IMI829, IMI834 vb.

Titanyum alaşımlarının korozyon biçimleri

Titanyumun korozyon direnci özelliklerine sahip olduğu iyi bilinmektedir, ancak gerçek üretim ortamlarında titanyum alaşımları farklı korozyon türlerine maruz kalacaktır. Yıkılmaz titanyum alaşımının en çok neyden korktuğuna bir bakalım:

1. Yarık korozyonu

Metal bileşenlerin boşluklarında veya kusurlarında, elektrokimyasal hücreleri oluşturan elektrolitlerin durgunlaşması nedeniyle lokal korozyon meydana gelir[i]. Nötr ve asidik çözeltilerde, titanyum alaşımlarının boşluklarında temas korozyonu olasılığı alkali çözeltilere göre çok daha fazladır. Temas korozyonu tüm boşluk yüzeyinde meydana gelmez, ancak sonunda lokal perforasyon hasarına yol açar.

2. Çukurlaşma fenomeni

Çoğu tuz çözeltisinde titanyum çukurlaşma korozyonuna uğramaz. Esas olarak susuz çözeltilerde ve kaynayan yüksek konsantrasyonlu klorür çözeltilerinde meydana gelir. Çözeltideki halojen iyonları titanyum yüzeyindeki pasifleştirme filmini aşındırır[ii] ve çukurlaşma korozyonuna neden olmak için titanyuma yayılır. Çukurlaşma açıklığı derinliğinden daha küçüktür ve bazı organik ortamlar da halojen çözeltilerindeki titanyum alaşımlarıyla çukurlaşır. Halojen çözeltilerindeki titanyum alaşımlarının çukurlaşma korozyonu genellikle yüksek konsantrasyonlu ve yüksek sıcaklıklı ortamlarda meydana gelir. Ek olarak, sülfürlerde ve klorürlerde çukurlaşma korozyonu belirli koşullar gerektirir ve sınırlıdır.

3. Hidrojen gevrekleşmesi

Hidrojen gevrekleşmesi, hidrojen kaynaklı çatlama veya hidrojen hasarı olarak da bilinir, titanyum alaşımlarının erken hasar ve arızasının nedenlerinden biridir. Titanyum ve alaşımlarının yüzeyindeki pasifleştirme filmi yüksek mukavemete sahiptir. Hidrojen gevrekleşmesi hassasiyeti mukavemetin artmasıyla birlikte artar, bu nedenle pasifleştirme filminin hidrojen gevrekleşmesi hassasiyeti çok yüksektir.

4. Temas korozyonu

Yüzeydeki pasif oksit filmi, titanyum potansiyelinin pozitif potansiyele kaydırılmasını teşvik eder, bu da titanyum malzemelerin asit ve sulu ortamlara karşı korozyon direncini artırır. Titanyum alaşımının yüzeyindeki yüksek potansiyel nedeniyle, onunla temas eden diğer metallerin bir elektrokimyasal devre oluşturması ve temas korozyonuna neden olması kaçınılmazdır.

Titanyum alaşımları aşağıdaki iki tür ortamda temas korozyonuna eğilimlidir: birinci tür musluk suyu, tuz çözeltisi, deniz suyu, atmosfer, HNO3, asetik asit, vb.'dir. Bu çözeltideki Cd, Zn ve Al'nin kararlı elektrot potansiyeli Ti'ninkinden daha negatiftir ve anodik korozyon oranı 6 ila 60 kat artar; ikinci tür H2SO4, HCl, vb.'dir. Titanyum bu çözeltilerde pasifleştirilmiş veya aktifleştirilmiş durumda olabilir. Birinci tür çözelti korozyonu, gerçek temas korozyonu sürecinde yaygındır. Eloksal genellikle temas korozyonunu önlemek için alt tabakanın yüzeyinde modifiye edilmiş bir tabaka oluşturmak için kullanılır.

Titanyum ve titanyum alaşımlarının temel sınırlaması, yüksek sıcaklıklarda diğer malzemelerle zayıf kimyasal tepkime vermeleridir. Bu özellik, titanyum alaşımlarını genel geleneksel rafinasyon, eritme ve döküm teknolojilerinden farklı olmaya zorlar ve hatta sıklıkla kalıba zarar vererek titanyum alaşımlarının fiyatını çok pahalı hale getirir. Bu nedenle, başlangıçta çoğunlukla uçak yapıları, uçaklar ve petrol ve kimya endüstrileri gibi yüksek teknoloji endüstriyel alanlarda kullanılmıştır.

Wuxi Zhuocheng Mekanik Bileşenler Co., Ltd.

Yüksek kaliteli titanyum bağlantı elemanları satıyoruz, satın almak için bekliyoruz: https://www.zhuochengscrew.com/products-84465

• Kurulu yıl
  --
• İş Tipi
  --
• Ülke / Bölge
  --
• Ana sanayi
  --
• Ana Ürünler
  --
• Kurumsal Tüzel Kişi
  --
• bütün çalışanlar
  --
• Yıllık çıkış değeri
  --
• İhracat pazarı
  --
• İşbirliği yapan müşteriler
  --