Nguyên lý của hợp kim Titan

Hợp kim titan là hợp kim bao gồm titan làm cơ sở và các nguyên tố khác. Titan tồn tại ở hai dạng đẳng hướng: -titan có cấu trúc lục giác đóng-đóng chặt dưới 882 độ và -titan có cấu trúc hình khối có tâm-ở tâm trên 882 độ .

Các nguyên tố hợp kim có thể được phân thành ba loại dựa trên ảnh hưởng của chúng đến nhiệt độ biến đổi pha:

① Các nguyên tố làm ổn định pha và tăng nhiệt độ chuyển pha được gọi là -các nguyên tố ổn định, bao gồm nhôm, cacbon, oxy và nitơ. Nhôm là nguyên tố hợp kim chính trong hợp kim titan, cải thiện đáng kể độ bền của hợp kim ở cả nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao, giảm trọng lượng riêng và tăng mô đun đàn hồi của nó.

② Các phần tử làm ổn định pha và làm giảm nhiệt độ biến đổi pha được gọi là -các phần tử ổn định, có thể được chia tiếp thành loại đẳng hình và eutectoid. Loại thứ nhất bao gồm molypden, niobi và vanadi; thứ hai bao gồm crom, mangan, đồng, sắt và silicon.

③ Các nguyên tố ít ảnh hưởng đến nhiệt độ chuyển pha được gọi là các nguyên tố trung tính, bao gồm cả zirconi và thiếc.

Oxy, nitơ, carbon và hydro là những tạp chất chính trong hợp kim titan. Oxy và nitơ có độ hòa tan cao trong pha, làm tăng đáng kể độ bền của hợp kim titan nhưng làm giảm độ dẻo của chúng. Hàm lượng oxy và nitơ trong titan thường được chỉ định lần lượt là dưới 0,15–0,2% và 0,04–0,05%. Hydro có độ hòa tan rất thấp trong pha; sự hòa tan hydro quá mức trong hợp kim titan sẽ tạo thành hydrua, làm cho hợp kim trở nên giòn. Hàm lượng hydro trong hợp kim titan thường được kiểm soát dưới 0,015%. Sự hòa tan hydro trong titan có thể đảo ngược và có thể được loại bỏ bằng cách ủ chân không.