TA2 Titanyum Alaşım (Ti -3 al -2. 5V), dengeli termal stabilitesi, korozyon direnci ve yüksek spesifik mukavemetiyle tanınan hafif + faz alaşımıdır.
Termal Genişleme Davranışı
TA2, 20-100 derecesinde 8.6 × 1 0 ⁻⁶/ derece lineer bir termal genleşme (CTE) katsayısı sergiler ve 500 derecede 9.2 × 10⁻⁶/ derece 'ya yükselir. Bastırılmış CTE, yüksek sıcaklıklarda (Pure Ti'nin 9.5 × 10⁻⁶/ derecesine karşı) artışı, kafes dinamiklerini stabilize eden Al/ Fe katı çözeltisi güçlendirmesinden kaynaklanmaktadır. Anizotropik CTE varyasyonları (haddeleme/ enine yönlerde Δ0.5 × 10⁻⁶/ derece), hassas bileşenlerde termal stresi azaltmak için dövme sırasında tane doku optimizasyonu gerektirir.
Yoğunluk ve mekanik performans
500 derece 4.43 g/cm³ (20 derece) ve küçük termal, 500 derecede 4.38 g/cm³'ye kadar, TA2'nin 194 mpa · cm³/g, daha iyi performans gösteren 106 mpa · cm³/g) ve rakip {{10} t6 T6 alumin. Çekme mukavemeti (860 MPa) ve akma mukavemeti (550 MPa) 300 dereceye kadar stabil kalır, bu da yük taşıma, kritik sistemler için idealdir.
Endüstriyel uygulamalar
Aerospace yapısal bileşenler
TA2 titanyum alaşımı, yüksek spesifik mukavemetinin ve termal stabilitesinin kritik olduğu uçak iniş dişlisi dövmesinde yoğun bir şekilde kullanılır. Yorgunluk başarısızlığı risklerini ele almak için, lazer peening teknolojisi yüzeylerdeki basınç artık gerilmelerini (-800 MPa) indükler ve 10⁷ döngülerde yorgunluk ömrünü% 200 oranında artırır. Bu optimizasyon, AMS 4928 havacılık malzeme standartlarına uyumu korurken çelik muadillerine kıyasla bileşen ağırlığını% 40 azaltır.
Medical İmplant Üretimi
Ortopedide TA2, elektron ışını erimesi (EBM) yoluyla üretilen çimentosuz kalça sapları için temel malzeme görevi görür. Mikro-Arc oksidasyonu (MAO) yoluyla yüzey optimizasyonu, kemik hücresi yapışmasını destekleyerek kontrollü pürüzlülük (RA =3. 2 μm) ile 20-30 μm Tio₂ tabakaları oluşturur. Klinik çalışmalar, ASTM F136 biyouyumluluk gereksinimlerini, yük taşıyan tıbbi cihazlar için karşılayarak 10 yıl boyunca% 98 implant hayatta kaldığını göstermektedir.
Kimyasal İşleme Sistemleri
Ta {0}} PD alaşım varyantları (% 0.2 PD ilavesi) aşındırıcı ortamlarda HCL reaktör astarları olarak dağıtılır. 920 derecesinde ve 100 MPa'da sıcak izostatik presleme (kalça) iç boşlukların% 99.7'sini ortadan kaldırarak yapısal bütünlüğü sağlar. Bu arıtma, operasyonel ömrünü 80 derecesinde% 12 HC1'de 5 ila 15 yıl arasında uzatarak kimyasal bitkilerdeki kesinti ve bakım maliyetlerini azaltır.
Gelecekteki İnovasyon Yolları
- Şiddetli plastik deformasyon (SPD) yoluyla nanoyapılı TA2
Eşit kanal açısal presleme (ECAP), tahıl boyutunu 200-500 nm'ye çıkarır ve gerilme mukavemetini süneklik kaybı olmadan 1.100 MPa'ya yükseltir.
- Katkı maddesi üretim ilerlemeleri
Lazer Toz Yatağı Füzyonu (LPBF) Parametreler: 250 W Güç, 1, 000 s tarama hızı, 50 μm katman kalınlığı. 750 derece /2H'de inşa sonrası tavlama -faz -exbrittlemeyi azaltır.
- Çok işlevli yüzey mühendisliği
HIPIMS aracılığıyla biriken Craln/Tisin Çok katmanlı kaplamalar (HV =3, 500) türbin bıçağı uygulamalarında aşınma direncini arttırır.
TA2 Titanyum Alloyu'nun benzersiz termomekanik özellikleri ve gelişmiş üretim tekniklerine uyarlanabilirlik, onu yeni nesil havacılık, biyomedikal ve enerji sistemleri için bir temel taşı malzemesi olarak konumlandırır. Nanoyapı ve hibrit işleme alanında devam eden Ar-Ge, yüksek değerli mühendislik çözümlerindeki rolünü daha da genişletecektir.
