Foglio di titanio resistente ad alta temperatura

Sebbene il titanio puro ordinario (come GR1, GR2) abbia un punto di fusione elevato, la sua resistenza e la resistenza al creep (la tendenza a deformarsi lentamente sotto stress) diminuirà significativamente quando si lavora a temperature superiori a 400 gradi C per lungo tempo. Il foglio di titanio resistente alla temperatura ad alta temperatura migliora le sue alte prestazioni di temperatura - attraverso i seguenti metodi:
1. Rafforzamento in lega:

• Aggiungendo - elementi stabilizzanti come alluminio (al), tin (sn) e zirconio (zr) per migliorare la resistenza termica e la resistenza al creep attraverso il rafforzamento della soluzione solida.
• Aggiungi - elementi stabilizzanti come molibdeno (MO), vanadio (v) e silicio (SI). L'aggiunta di silicio (SI) può migliorare significativamente le prestazioni di temperatura - alti.

Questi elementi lavorano insieme per formare una microstruttura con stabilità termica estremamente elevata.
2. Eccellenti proprietà antiossidanti:

• A temperature elevate, le leghe di titanio formeranno un film protettivo di ossido di cromo (TIO ₂) denso, stabile e altamente adesivo sulla loro superficie, che può impedire effettivamente l'ossigeno a diffondersi verso l'interno e prevenire ulteriori ossidazioni e abbracci del materiale. Questa è la base chimica per la sua capacità di lavorare in ambienti di temperatura alti - per molto tempo.

3. Elevato resistenza specifica:

• Il mantenimento di un rapporto elevato per resistenza a peso ad alte temperature è cruciale per ridurre il peso dei veicoli aerospaziali ("perdere un grammo vale una fortuna").

Il foglio di titanio resistente ad alta temperatura è generalmente sotto forma di sottili specifiche delle seguenti leghe:

• Ti - 6al - 4V (Gr5): la lega di titanio più utilizzata, in grado di funzionare a lungo termine a 400-500 gradi C. È una scelta fondamentale per molte applicazioni ad alta temperatura.
• Ti - 6al - 2Sn-4zr-2mo (TI-6242): una classica lega di titanio ad alta temperatura alfa con eccellente resistenza alla temperatura e alla resistenza al creep, capace di lavorare a temperature fino a 520 gradi C.
• IMI 834 (TI - 5.8al - 4SN-3.5Zr-0.7nb-0.5Mo-0.35SI): aggiungendo silicio (Si), la sua temperatura operativa a lungo termine viene raccolta a 600 gradi C, rendendolo uno dei più hot-titanio attualmente in uso. È comunemente usato nei dischi del compressore ad alta pressione e nelle pale di motori aeromobili.
• TI-1100 (ti-6al-2.75sn-4zr-0.4Mo-0.45SI): migliorato da TI-6242 con contenuto di silicio ottimizzato, adatto anche per ambienti intorno a 600 gradi C.

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