Các tính chất cơ học của titan là gì?

1, Độ cứng của titan không pha trộn là 265 ~ 353MPa, và độ đàn hồi của các hợp chất titan thông thường là 686 ~ 1176MPa, hiện tại lên tới 1764MPa. Các hợp chất titan về cơ bản là thành phần có độ bền đối với nhiều loại chế phẩm, tuy nhiên độ bền của thép thấp hơn nhiều so với hỗn hống titan.

2, Cường độ nén của vật liệu tổng hợp titan và titan không hẳn là độ cứng của nó. Cường độ chảy nén và cường độ chảy dẻo của titan nguyên chất hiện đại là tương đương nhau, trong khi cường độ nén của Ti-6AI-4V và Ti-5AI-2.5Sn là cao hơn một chút so với độ đàn hồi.

3, Độ bền cắt thường dao động từ 60% đến 70% độ bền kéo. Cường độ năng suất nén của tấm titan và tấm composite titan gấp khoảng 1,2 đến 2,0 lần độ cứng.

4, Trong không khí môi trường điển hình, độ bền cao nhất của hợp chất titan và titan sau khi xử lý và ủ là độ đàn hồi 0.5 đến 0.65. Trong khi thực hiện 10 triệu bài kiểm tra điểm yếu ở trạng thái được ghi điểm (Kt=3.9), độ cứng đạt mức cao nhất của Ti{8}}AI-4V được tôi luyện bằng 0,2 lần độ cứng .

5, Loại có độ tinh khiết cao nhất của titan nguyên chất công nghiệp thường có độ cứng dưới 120HB (độ cứng Brinell), trong khi titan nguyên chất công nghiệp khác có độ cứng từ 200 đến 295HB. Độ cứng của vật đúc titan không pha trộn là 200 ~ 220HB. Giá trị độ cứng của tổ hợp titan ở trạng thái tăng cường là 32 ~ 38HRC (Rockwell), tương đương với 298 ~ 349HB. Độ cứng của vật đúc Ti-5Al-2.5Sn và Ti-6AI-4V như dự kiến ​​là 320HB và độ cứng của quá trình mài mòn lỗ thấp Ti{18 }}Al-4V đúc là 310HB.

6, Mô đun linh hoạt dẻo của titan không pha trộn hiện đại là 105 ~ 109GPa. Mô đun linh hoạt dễ uốn của hầu hết các hỗn hống titan ở trạng thái cứng là 110 ~ 120GPa. Mô đun linh hoạt dễ uốn, hợp chất titan đã đông cứng đủ cũ cao hơn một chút so với trạng thái tôi luyện và mô đun linh hoạt nén tương đương hoặc nổi bật hơn mô đun linh hoạt dẻo. Chỉ đứng sau berili, molypden và một số hợp kim nhiệt độ cao, mô đun đàn hồi riêng của hợp kim titan có thể so sánh với hợp kim nhôm.

7, Mô đun xoắn hoặc cắt của titan không pha trộn hiện đại là 46GPa, và mô đun cắt của hỗn hống titan là 43 ~ 51GPa. Để phát huy độ bền của vật liệu tổng hợp titan, việc mở rộng hàm lượng lỗ sẽ ảnh hưởng bất lợi đến hiệu ứng cản trở và độ bền vết nứt của hỗn hống. Giá trị cường độ va đập của rãnh Charpy của titan nguyên chất công nghiệp biến tính là 1554J/m2 và giá trị trạng thái đúc là khoảng 410J/m2, tùy thuộc vào loại và trạng thái của hợp kim titan. Cường độ tác dụng của hỗn hợp titan ở trạng thái tôi luyện là 13 ~ 25,8J/㎡ và trạng thái trưởng thành thấp hơn một chút. Cường độ ảnh hưởng của điểm Charpy V của Ti-5AI-2.5Sn ở trạng thái thi triển là 10J/㎡ và của Ti-6AI-4V là 20~ 23J/㎡. Hàm lượng oxy trong hợp chất titan càng thấp thì giá trị này sẽ càng cao.

8, Nhiều hợp chất titan có độ bền đứt cao, hoặc xét cho cùng, các tổ hợp titan có khả năng bảo vệ tuyệt vời khỏi sự phát triển của vết gãy. Cường lực Ti{1}}AI{2}}V là vật liệu có độ bền vượt trội. Tại thời điểm hệ số cố định vết lõm Kt=25.4mm, tỷ lệ giữa độ đàn hồi ghi được và độ cứng không được ghi dấu lớn hơn 1.

9, Trong mọi trường hợp, sự kết hợp Titan có thể theo kịp các đặc tính cụ thể ở nhiệt độ cao. Phần lớn, các kết hợp titan hiện đại trong mọi trường hợp có thể duy trì các đặc tính của chúng ở nhiệt độ 540 độ, tuy nhiên chúng phải được sử dụng trong một khoảng thời gian ngắn. Phạm vi nhiệt độ có thể được sử dụng trong thời gian khá dài là 450~480 độ. Ở nhiệt độ 600 độ, hợp kim titan đã được phát triển để sử dụng. Hợp kim titan có thể được sử dụng làm vật liệu tên lửa ở nhiệt độ 540 độ trong thời gian dài và 760 độ trong thời gian ngắn. Các đặc tính nhiệt độ cao của một số vật liệu tổng hợp titan được hiển thị.

10,Ngay cả ở nhiệt độ cực thấp, titan và hợp kim của nó vẫn có thể duy trì các đặc tính cơ học ban đầu. Khi nhiệt độ giảm, độ bền của hỗn hống titan và titan tiếp tục mở rộng, tuy nhiên tính linh hoạt dần dần bị phân hủy. Ngoài ra, nhiều vật liệu tổng hợp titan cường lực còn có đủ độ dẻo và độ bền nứt ở mức - 195,5 độ. Ti-5AI-2.5Sn có hàm lượng thành phần xen kẽ cực kỳ thấp và có thể được sử dụng ở mức - 252.7 độ . Tỷ lệ độ cứng được thụt vào và độ đàn hồi không được ghi ở mức - 25,7 độ là 0,95 ~ 1,15.

Oxy lỏng, hydro lỏng và flo lỏng là những điện tích đáng kể cho tên lửa và các thiết bị không gian. Các bộ phận cấu trúc đông lạnh và bình chứa khí đông lạnh phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu có đặc tính nhiệt độ thấp. Khi cấu trúc vi mô được cân bằng và chất của các thành phần kẽ (oxy, heli, hydro, v.v.) cực kỳ thấp, độ linh hoạt của hỗn hợp titan vẫn ở mức trên 5%. Ở -252.7 độ , hầu hết các hợp kim titan có độ dẻo kém và Ti-6AI-4V có độ giãn dài 12%.