Titaansulami põhimõtted

Titaansulamid on titaanist koosnevad sulamid, millele on lisatud muud elemendid. Titaniumil on kaks allomorfset vormi: - titaan, millel on tihe - pakitud kuusnurkne struktuur alla 882 kraadi, ja - titaan koos kehaga - tsentreeritud kuubikonstruktsioon üle 882 kraadi.

Elementide legeerimise võib jagada kolme kategooriasse, lähtudes nende mõjust faasi üleminekutemperatuurile:

① Elemendid, mis stabiliseerivad faasi ja tõstavad faasi üleminekutemperatuuri, on - stabiliseerivad elemendid, näiteks alumiinium, süsinik, hapnik ja lämmastik. Alumiinium on titaansulamite peamine legeerimise element, parandades sulami tugevust märkimisväärselt nii ruumis kui ka kõrgel temperatuuril, vähendades selle spetsiifilist raskust ja suurendades elastset moodulit.

② Elemendid, mis stabiliseerivad faasi ja alandavad faasisiirtetemperatuuri, on - stabiliseerivad elemendid, mida saab jagada isomorfseteks ja eutetoidseteks vormideks. Esimese näidete hulka kuuluvad molübdeen, niobium ja vanaadium; Viimaste hulka kuuluvad kroom, mangaan, vask, raud ja räni.

③ Elemendid, millel on faasi üleminekutemperatuurile vähe mõju, on neutraalsed elemendid, näiteks tsirkoonium ja tina.

Titaansulamite peamised lisandid on hapnik, lämmastik, süsinik ja vesinikku. Hapnikul ja lämmastikul on faasis kõrge lahustuvus, tugevdades märkimisväärselt titaanisulameid, kuid vähendades nende plastilisust. Titaani hapniku ja lämmastiku sisaldus on tavaliselt piiratud vastavalt 0,15–0,2% ja 0,04-0,05%. Vesinik on faasis madal lahustuvus ja titaansulamites lahustunud vesinik võib tekitada hüdriide, muutes sulami rabedaks. Vesiniku sisaldust titaansulamites kontrollitakse tavaliselt alla 0,015%. Vesiniku lahustumine titaanist on pöörduv ja seda saab eemaldada vaakumlõhega.