Прочность титана, лёгкость алюминия: авиационный материал будущего исследуют в МАИ
О фундаментальных исследованиях российских учёных в области разработки и апробации интерметаллидных TiAl-сплавов рассказала доцент кафедры «Материаловедение и технология обработки материалов» Московского авиационного института, кандидат технических наук Елена Александровна Лукина.
— Начнём с терминологии. Что такое интерметаллиды и чем они интересны?
Интерметаллиды — это устойчивые соединения двух или нескольких металлов, часто обладающие комплексом свойств, не присущим каждому из компонентов в отдельности. Как и чистые металлы, они могут служить основой для создания сплавов.
Интерметаллидные TiAl-сплавы (гамма-сплавы) представляют собой перспективный класс жаропрочных материалов, обладающих, с одной стороны, уникальным сочетанием удельной жёсткости и прочности, с другой — высоким сопротивлением окислению. Жаропрочность и жаростойкость, являющиеся следствием самой природы интерметаллидов системы титан—алюминий, определяют работоспособность гамма-сплавов в процессе эксплуатации при температурах 700–800 градусов Цельсия.
Материалы, обладающие сочетанием указанных характеристик, всегда востребованы в авиационном газотурбостроении. Так, по данным компании General Electric, применение гамма-сплавов в турбине низкого давления газотурбинного двигателя может давать преимущество в массе 100–180 кг перед традиционными никелевыми суперсплавами, которые имеют в два раза более высокую плотность.
Однако основными недостатками, ограничивающими практическое применение гамма-сплавов, являются их хрупкость и, как следствие, низкая пластичность в широком интервале температур. Этот недостаток не относится к принципиально неустранимым, поэтому в настоящее время над проблемой повышения пластичности и технологичности сплавов данного класса при сохранении высокой прочности работают многие исследователи по всему миру.
— Как давно в МАИ занимаются интерметаллидными сплавами?
Нашу кафедру «Материаловедение и технология обработки материалов» с 1987 по 2019 годы возглавлял академик РАН Александр Анатольевич Ильин, создавший свою научную школу в области материаловедения титановых сплавов.
Вот уже более 20 лет сначала им самим, а теперь его учениками, ставшими уже докторами наук, проводятся фундаментальные исследования интерметаллидных титановых сплавов как авиационного (альфа-2, орто-сплавы), так и медицинского назначения.
— Ваши исследования — это инициативный проект?
Я работаю в составе научного коллектива, сформированного на базе Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ). Наш молодёжный коллектив, объединивший учёных МАИ и ВИАМ, был создан в 2018 году. Тогда мы сформулировали подходы к решению нескольких частных задач в рамках вышеупомянутой научной проблемы и приняли участие в одном из ежегодных конкурсов на получение грантов Российского научного фонда (РНФ) по Президентской программе исследовательских проектов, реализуемых ведущими учёными, в том числе молодыми. По итогам конкурса эксперты РНФ положительно оценили нашу заявку и она оказалась в заветном списке победителей.
— Что конкретно изучается коллективом?
Объектом исследований в нашем научном проекте является новый отечественный шестикомпонентный жаропрочный TiAl-сплав с вариативным содержанием циркония, хрома и гадолиния.
Плотность этого сплава не превышает 4,1 г/см3. При получении положительных результатов испытаний он может рассматриваться как альтернатива жаропрочным сплавам на никелевой основе с плотностью 7,8 г/см3 и более для повышения весовой эффективности при изготовлении роторных деталей горячего тракта перспективных газотурбинных двигателей.
Мы проводим фундаментальные исследования структуры и кристаллографической текстуры сплава при термическом и термомеханическом воздействии; эффективность различных режимов обработки оцениваем по изменению механических свойств. В частности, наши работы по исследованию влияния микродобавки редкоземельного элемента — гадолиния — на последовательность фазовых превращений и свойства нового TiAl-сплава продемонстрировали возможность одновременного повышения его прочности и пластичности. Оригинальные результаты работ опубликованы в 2020 году в зарубежном журнале первого квартиля Intermetallics, который выпускается издательством Elsevier. Это одно из наиболее авторитетных периодических изданий в области интерметаллидных материалов.
— Вам доводилось работать с другими интерметаллидами?
Да, другая область моих научных интересов связана с интерметаллидными сплавами на основе никелида титана — NiTi. Это особый класс интерметаллидных материалов с уникальным эффектом памяти формы и сверхупругостью, которые объединяют в себе высокую биологическую и механическую совместимость с костно-хрящевыми структурами организма человека.
Никелид титана можно назвать поистине интернациональным материалом, ведь исследованиями его медицинского применения занимаются во многих странах мира. Например, несколько лет назад я стажировалась в Кингстонском университете (Kingston University, Великобритания) и Университетском колледже Лондона (University College London — UCL). По результатам проведенных исследований я защитила диссертацию с присуждением международной степени PhD.
прочность сплавов титана при ударах уменьшается в 10 раз
Учёные физико-технического факультета проводят эксперименты по проверке прочности сплавов на основе титана, которые используются для строительства новой космической, авиационной техники, судостроения. Они рассчитали, что если в детали из этого сплава есть отверстие, вытачка или надрез, то её способность испытывать резкие нагрузки уменьшается более чем в 10 раз.
О результатах своей работы физики рассказали на международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов», где было представлено более 500 докладов от участников из 16 стран: США, стран Западной Европы, стран БРИКС и ближнего зарубежья.
Перед материаловедами выступали представители фирм, которые занимаются строительством, разработкой новой техники для Арктики и новыми технологиями в энергетике, – Oxford Instruments, INSTRON, Reicherter, LIMMESS и других. Они отметили ключевые проблемы, на которых учёные должны сосредоточить свои усилия.
Учёные лаборатории свойств веществ в экстремальных состояниях ТГУ под руководством профессора Владимира Скрипняка проводят эксперименты на ключевых марках титановых сплавов, например, Ti-Nb. Эти сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, поэтому подходят для строительства космической и авиационной техники, а также для судостроения.
– Когда вы проектируете конструкцию, то в расчет закладываете определенные показатели, например, прочности. Эти числа берутся из справочников, но основная масса этих характеристик получена в условиях медленного нагружения. Если идет резкий удар – шасси перед посадкой самолета, удар льдин о корпус судов, различные вибрации, вы не можете использовать эти показатели, вы получите прогноз, который приведет к аварии, разрушению и катастрофе, – рассказал
– Мы смотрим, насколько условия высокоскоростного нагружения влияют на характеристики, которые закладываются в прочностные расчеты при проектировании.
Учёные ТГУ сосредоточились на повреждении материалов, в которых присутствуют концентраторы напряжений – это различные отверстия, вытачки, надрезы. Эксперименты показали, что в таком случае при резких ударах предельные степени деформации уменьшаются более чем в 10 раз. То есть при наличии разного рода отверстий в деталях из титановых сплавов резко понижается способность испытывать нагрузки.
– Чтобы не допустить аварий, которые возникают при динамических нагрузках, при проектировании показатели прочности берут с запасом, их увеличивают в 5-6 раз. Но на самом деле нужно увеличивать в 10, – подчеркнул Владимир Скрипняк. – В месте, где есть концентратор, вы можете конструктивно увеличить толщину и уменьшить напряжение, и вам не надо увеличивать всю конструкции в целом, где этого концентратора нет.
Это избыточный вес и это чрезвычайно невыгодно, особенно когда мы имеем дело с техникой, которая используется в авиации, космонавтике, судостроении.
Профессор подчеркнул, что исследования в области материалов, их свойств и характеристик важны для ключевых отраслей промышленности – космоса, химических производств, транспортных систем.
– Например, при освоении Арктики нужны новые материалы, которые обладают прочностью, коррозийной стойкостью и долговечностью при большом перепаде температур, – отметил Владимир Скрипняк. – Вопросы, связанные с применением новых материалов в жестких условиях, стоит сейчас как нельзя остро. И эти проблемы мы должны решать своими силами, так как аналогичных задач не стоит ни в Юго-Восточной Азии, ни в Австралии, ни в Европе. У них таких жестких условий нет.
Новые материалы также важны в сфере строительства, например, при возведении мостов. Так, строительство Крымского моста было связано с монтажом стальных конструкций, которые должны обеспечить прочность и сопротивляться ржавлению в достаточно агрессивной среде – морской воде.
Свойства важны и при возведении зданий большой высотности – дома будут вынуждены существовать в условиях резких перепадов температур и при порывах ветра.
Выводы учёных ТГУ будут опубликованы в научных журналах с высоким импакт-фактором.
Исследования лаборатории свойств веществ в экстремальных состояниях поддержаны Научным фондом ТГУ им. Д.И. Менделеева.
Особенности титановых сплавов — Вариант
Одним из важных преимуществ титановых сплавов, поставляемых ООО «Вариант» перед алюминиевыми и магниевыми сплавами является жаропрочность, которая в условиях практического применения с избытком компенсирует разницу в плотности (магний 1,8, алюминий 2,7, титан 4,5). Превосходство титановых сплавов ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ6 (Grade 5, Gr.5, Gr5), Grade 9 (Gr.9, GR9), ВТ9 и других марок над алюминиевыми и магниевыми сплавами особенно резко проявляется при температурах выше 300°С. Так как при повышении температуры прочность алюминиевых и магниевых сплавов сильно уменьшается, а прочность титановых сплавов остается высокой.
Титановые сплавы по удельной прочности (прочности, отнесенной к плотности) превосходят большинство нержавеющих и теплостойких сталей при температурах до 400°С – 500°С. Если учесть к тому же, что в большинстве случаев в реальных конструкциях не удается полностью использовать прочность сталей из-за необходимости сохранения жесткости или определенной аэродинамической формы изделия (например, профиль лопатки компрессора), то окажется, что при замене стальных деталей титановыми можно получить значительную экономию в массе.
Еще сравнительно недавно основным критерием при разработке жаропрочных сплавов была величина кратковременной и длительной прочности при определенной температуре. В настоящее время можно сформулировать целый комплекс требований к жаропрочным титановым сплавам, по крайней мере для деталей авиационных двигателей.
В зависимости от условий работы обращается внимание на то или иное определяющее свойство, величина которого должна быть максимальной, однако сплав должен обеспечивать необходимый минимум и других свойств, как указано ниже.
1. Высокая кратковременная и длительная прочность во всем интервале рабочих температур. Минимальные требования: предел прочности при комнатной температуре 100· Па; кратковременная и 100-ч прочность при 400° С – 75· Па. Максимальные требования: предел прочности при комнатной температуре 120· Па, 100-ч прочность при 500° С – 65· Па.
2. Удовлетворительные пластические свойства при комнатной температуре: относительное удлинение 10%, поперечное сужение 30%, ударная вязкость 3· Па·м. Эти требования могут быть для некоторых деталей и ниже, например для лопаток направляющих аппаратов, корпусов подшипников и деталей, не подверженных динамическим нагрузкам.
3. Термическая стабильность. Сплав должен сохранять свои пластические свойства после длительного воздействия высоких температур и напряжений. Минимальные требования: сплав не должен охрупчиваться после 100-ч нагрева при любой температуре в интервале 20 – 500°С. Максимальные требования: сплав не должен охрупчиваться после воздействия температур и напряжений в условиях, заданных конструктором, в течение времени, соответствующего максимальному заданному ресурсу работы двигателя.
4. Высокое сопротивление усталости при комнатной и высоких температурах.Предел выносливости гладких образцов при комнатной температуре должен составлять не менее 45% предела прочности, а при 400° С – не менее 50% предела прочности при соответствующих температурах. Эта характеристика особенно важна для деталей, подверженных вибрациям в процессе работы, как, например, лопатки компрессоров.
5. Высокое сопротивление ползучести. Минимальные требования: при температуре 400° С и напряжении 50· Па остаточная деформация за 100 ч не должна превосходить 0,2%. Максимальным требованием можно считать тот же предел при температуре 500° С за 100 ч. Эта характеристика особенно важна для деталей, подверженных в процессе работы значительным растягивающим напряжениям, как, например, диски компрессоров.
Однако со значительным увеличение ресурса работы двигателей правильнее будет базироваться на продолжительности испытания не 100 ч, а значительно больше — примерно 2000 – 6000 ч.
Несмотря на высокую стоимость титана, производства и обработки титановых деталей из титановых листов, титановых прутков, титановых труб, поставляемых Вариант, применение их оказывается выгодным благодаря главным образом повышению коррозионной стойкости деталей, их ресурса и экономии массы.
Стоимость титанового компрессора значительно выше, чем стального. Но в связи с уменьшением массы, стоимость одного тонно-километра в случае применения титана будет меньше, что позволяет очень быстро окупить стоимость титанового компрессора.
Титан
Титан особо ценится за низкую плотность в сочетании с высокой прочностью и отличной стойкостью к коррозии. Максимальный показатель прочности на разрыв чистого титана может достигнуть 740 Н/мм2, а показатель такого сплава как LT 33, содержащего алюминий, ванадий и олово, достигает 1200 Н/мм2. Температурный коэффициент расширения металла составляет около половины от температурного коэффициента расширения нержавеющей стали и меди, и одну третью часть от данного коэффициента алюминия.
Его плотность составляет около 60% от плотности стали, одну вторую от плотности меди и в 1.7 раз больше, чем у алюминия. Его модуль упругости составляет половину от модуля упругости нержавеющей стали, что делает его стойким и прочным к ударам.Авиакосмическая промышленность остается самым крупным потребителем этого металла. Титановые сплавы, способные к функционированию при температурах от 0°С до 600°С, используются в авиадвигателях для дисков, лопастей, валов и корпусов. Высокопрочные сплавы широко используются в производстве различных деталей, входящих в конструкцию летательных аппаратов — от мелких крепежных деталей, которые весят несколько граммов, до тележек шасси и больших крыльевых балок, вес которых достигает 1 тонны. Титан может составлять 10 процентов ненагруженного веса некоторых серийных пассажирских самолетов. Сейчас титан в основном потребляется в виде диоксида титана — нетоксичного белого пигмента, который используют для производства красок, бумаги, пластмассы и косметики.
Начало
Хотя о существовании титановых минералов известно более 200 лет, серийное производство титана и пигмента диоксида титана для продажи началось не раньше 1940 года. В.Дж.Кроли запатентовал метод производства титана методом угле-хлорирования титанового диоксида в 1938году. Этот элемент был назван в честь Титанов из греческой мифологии немецким химиком МТ.Клапрот, который успешно отделил диоксид титана от рутила в конце восемнадцатого века.
Американское Геологическое управление подсчитало, что добыча ильменита в мире в 2004 году в целом составила 4.8 млн тонн, в то время как добыча рутила в мире в целом составила 400 000 тонн. Ильменит обеспечивает потребность в титановых минералах в мире на 90%. По подсчетам Американского Геологического управления мировые ресурсы анатаза, рутила и ильменита в общем составляют более двух миллиардов тонн.
Производство
Первый этап в производстве титана заключается в изготовлении губки путем хлорирования руды рутила. Хлор и кокс соединяют с рутилом для создания тетрахлорида титана, который затем в замкнутой системе соединяют с магнием для производства титановой губки и хлорида магния.
Магний и хлорид магния извлекают для переработки путем использования вакуумного дистилляционного процесса или технологического процесса выщелачивания, создателем которого является Кроль. Основными производителями титановой губки являются США, Россия, Казахстан, Украина, Япония и Китай.
Метод вакуумно-дугового переплава или электронно-лучевая холодная подовая печь используются для плавки губки со скрапом и/или легирующими элементами, такими как ванадий, алюминий, молибден, олово и цирконий для производства переплавленных электродов. Данные электроды можно вновь переплавить методом вакуумно-дугового переплава для производства материала по наиболее строгим спецификациям в авиакосмической сфере и в сфере высоких технологий, или их можно отлить прямо в слябы.
Слитки ВДП имеют цилиндрическую форму и могут весить до 7.94 тонн. Их куют для изготовления слябов или биллетов или используют для прецизионного литья. Методом прокатки производят плиты, листы прутки, стержни и проволоку. Трубы производят из нарезанных из листов штрипсов.
Применение
В повседневной жизни титан обычно ассоциируется с ценными изделиями, такими как наручные часы, оправы для очков, спортивные товары и ювелирные изделия, но кроме этого он широко используется в авиации, а также в других областях, в которых титан, благодаря сочетанию своих физических свойств и био-совместимости, имеет преимущества перед другими металлами. В зависимости от непосредственного назначения, титан конкурирует с никелем, нержавеющей сталью и циркониевыми сплавами.
Многообещающие признаки роста показывает автомобильный сектор. В системах подвесок, например, замена стальных пружин на титановые дает преимущество в виде уменьшения веса на 60%. Также титан применяют в производстве коленчатых валов, соединительных тяг и выхлопных систем. Электростанции и заводы по опреснению морской воды также являются важными областями для роста применения титана. В то же время идет развитие производства титановых подложек для компьютерных жестких дисков.
Сияющий блеск хрусталя и прочность титана бокалов для белого вина Schott Zwiesel!
Для элегантного вина необходим элегантный бокал, именно от него зависит раскрытие потенциала роскошного напитка.
Правильно выбранная форма бокала позволяет выразить особый характер вина.
Винные бокалы высокого качества характеризуются рядом свойств:
- Чаша должна быть правильно сбалансирована с ножкой, чтобы можно было легко вращать наполненный вином бокал.
- Необходимо обращать внимание на материал. Качественные бокалы для вина должны быть изготовлены из тонкого стекла и не иметь острой кромки.
4 основные типа бокалов для белого вина
1.Классический узкий бокал-флейта для игристого вина имеет утонченную вытянутую форму.
Такая форма обеспечивает небольшое пространство для вина и таким образом позволяет уменьшить потерю углекислоты, сохраняя волшебные пузырьки. Это особенно важно для игристых вин, отличающихся небольшим содержанием углекислоты.
2. Правильный бокал для шампанского имеет тюльпанообразную форму и в отличие от фужера-флейты для раскрытия тонкости напитка обладает определенным пространством. Такие бокалы обычно наполняют не более чем на половину.
3. Стандартный бокал для белого вина не должен быть слишком большим, так как вкус напитка может быть потерян. Важной особенностью всех бокалов для вина является то, что они слегка сужаются к горлышку, что позволяет усилить аромат напитка. Стандартный белый бокал пригодится вам, если вы любите белые вина с сильным ароматом, например мускат или новозеландский совиньон.
4.
Белые вина высокого качества не должны быть ограничены пространством. Поэтому, для Бургундских вин лучше всего подходит слегка увеличенный бокал для белого вина. Он также является идеальным выбором для розовых вин.
Коллекция Diva олицетворяет симбиоз классического дизайна с передовыми инновациями и становится эффектным дополнением сервировки любого стола. Чаши плавной округлой формы закреплены на высоких тонких ножках, которые удобно ложатся в руку. Едва заметное утолщение ножки бокала в середине — дополнительный элемент, который подчеркивает изящество линий и форм.
Бокалы Diva от Schott Zwiesel созданы, чтобы помочь раскрыться сложным ароматам напитков, содержащихся внутри.
Титан
Доставка до транспортных компаний БЕСПЛАТНО: Деловые линии, Энергия.
Титан
Титан почти в два раза легче и прочнее железа, по удельной прочности он превосходит и алюминий: не намного тяжелее его, а прочнее в шесть раз.
1200р — 1кг
А сплавы титана по этому показателю вышли на одно из первых мест среди металлических конструкционных материалов.
В наибольшей степени заинтересована в применении титана и его сплавов авиация. Это реактивные двигатели, роторы турбин, детали фюзеляжа, вплоть до таких простейших, как болты и гайки. Сопла газотурбинных авиадвигателей изготавливают из чистого титана, а клапаны, втулки, уплотнения – из его сплавов. Применение последних вместо алюминиевых позволяет снизить массу самолета на 20 %.
Титан важен и в автомобилестроении. Из титана и его сплавов изготавливают клапаны, подвески, соединительные тяги, шатуны. Титановые шатуны намного легче стальных, поэтому подвергаются меньшим инерционным нагрузкам, а это позволяет увеличить число оборотов и мощность двигателя. Перспективно применение титана вместо стали при изготовлении рам и других ответственных деталей грузовых автомобилей.
Использование титановых сплавов на железнодорожном транспорте также позволит увеличить полезную грузоподъемность, снизить расход горючего, повысить срок службы, надежность транспортных средств, что в конечном итоге приведет к существенной экономии.
Преимущества титана и его сплавов особенно ярко проявляются при изготовлении из них деталей, вращающихся с большой скоростью: роторов турбин, центрифуг, гироскопов и др. Возможна ситуация, когда запас прочности стали не позволит выдержать значительные нагрузки, возникающие под действием центробежных сил.
Простое увеличение толщины деталей ничего не дает – с увеличением толщины возрастает и масса детали, а, значит, и действие центробежных сил. Необходим материал с большей удельной прочностью, например, тот же титан. Так стальной ротор компрессора реактивного двигателя разрушается при 17 тыс. об/мин, в то время как такой же ротор, но из титана, выдерживает 25 тыс. об/мин.
Многие металлы и сплавы обладают способностью переходить в пассивное состояние по отношению к коррозионной среде, что связывают с образованием на их поверхности защитных пленок, чаще всего оксидных. Особой склонностью к возникновению пассивного состояния обладают титан, алюминий и хром.
Титан по своим химическим свойствам вполне соответствует данному имени.
Он чрезвычайно прочен, термостоек, хорошо противостоит действию агрессивных жидкостей. На него не действует ни азотная кислота, ни «царская водка» (смесь азотной и соляной кислот).
Коррозионную стойкость титана в сильных кислотах, не обладающих окислительной активностью, можно улучшить легированием благородными металлами, например, палладием. Небольшая, до 1 %, добавка палладия делает титан стойким и к другим минеральным кислотам – серной и соляной.
Благородные металлы образуют на поверхности титана активные катодные участки, которые способствуют его самопассивации в растворах агрессивных веществ. При этом даже не надо сплавлять титан с палладием. Для пассивации титана достаточно подвергнуть его ионной бомбардировке ионами палладия, и он с минимальным расходом благородного металла станет пассивным уже через несколько минут.
Итак, титан вполне оправдывает свое имя – синоним стойкости и прочности. Этот металл ждет большое будущее.
Титановый лист производиться по ГОСТу 22178, в его состав входят сплавы ВТ-20, ВТ-6, ВТ-14,ВТ1-0, ВТ1-00, ОТ4-0, ОТ4-1, ОТ5-4, ВТ-4 (химический состав которых регулируется по Государственному стандарту 19807 или по отраслевому стандарту 1 90013) такой титановый лист применяется в основном для приминения с сфере народного хозяйства.
Толщина листов регулируется номенклатурой:
— от 0,3 миллиметров до 10,5 миллиметров.
— при ширине от 600 миллиметров доступная толщина от 0,3-0,4 миллиметров до 400 миллиметров
— при ширине титанового листа 1200 миллиметров доступная толщина от 0,3÷0,6 миллиметров до 600 мм, а также от 0,8мм÷1,8мм до 1000 миллиметров.
Из такого же по составу сплава, химсостав которого регулирует отраслевой стандарт ОСТ 1 90013, изготавливается титановый лист для специализированных отраслей в промушленности. Данное производство регулирует отраслевой стандарт ОСТ 1 90218.
Титановый клинок: маркетинговый трюк или технологический прорыв?
Титановый клинок: маркетинговый трюк или технологический прорыв?О ножах из титановых сплавов впервые заговорили флотские саперы – боевые пловцы, работающие с противокорабельными морскими минами. Немагнитность, практически абсолютная коррозионная стойкость, небольшой вес (на 40% меньше чем у стальных габаритных аналогов) делали этот металл практически идеальным в узкой области трудовой деятельности водолазов, которым был нужен прочный и не подверженный коррозии инструмент.
Во многом своему коммерческому успеху дайверские ножи из титановых сплавов обязаны и репутации американских боевых пловцов – «котиков» или Navy Seals. Именно эта элита ВМФ США первыми получила на снабжения новые ножи, обладание которыми в настоящее время весьма желанно и для дайвера-любителя, и для коллекционера. Кроме того крупнейшим потребителями титановых сплавов до настоящего времени остаются наиболее инновационные отрасли промышленности – авиакосмическая, военная и медицинская. Все это создало вокруг титана и его сплава некий ареол загадочности, заставляя приписывать этим материал полумагические свойства, которыми они, естественно, не обладают. И если появление на прилавках магазинов для любителей водных видов спорта титановых ножей в ассортименте оправдано наличием у них комплекса требуемых свойств, первым из которых является нечувствительность к агресcивной морской воде, то к чему титановый клинок, к примеру, на поварской модели? Попробуем внести ясность в этот вопрос.
И вновь о нанотехнологиях.
Широкое применение сплавов титана в аэрокосмической отрасли повлекло массовое заблуждение о его феноменальной прочности. На самом деле главные его достоинства – коррозионная стойкость при меньшем весе: в сравнении со сталью на 40%. В авиации за титаном даже закрепилось прозвище «летучий металл»: злые языки утверждают, что оно «прикипело» не в последнюю очередь благодаря поломкам ответственных высоконагруженных деталей в самое неподходящее время. Механические свойства титана определяются присутствующими в нем фазами. Титан имеет две аллотропические формы: альфа-титан с гексагональной решеткой и бета-титан с объемно-центрированной решеткой. Общепринято деление промышленных титановых сплавов на 3 группы по типу структуры: альфа-фаза, бета-фаза и смешанная альфа-бета фаза. Изменяя относительное содержание этих фаз в сплаве титана, можно управлять и механическими свойства сплава.
Так альфа-фаза титана сравнительно мягка, вязка и пластична, поэтому ни для силовых элементов, ни для клинков ножей не подходит. Наиболее широкое применение в промышленности нашли двухфазные альфа-бета-сплавы, которые могут быть термически обработаны до достаточно высокой прочности. Такие сплавы как Ti-6Al-4V (отечественный аналог ВТ-6) нашли широкое применение в промышленности, обладая целым комплексом полезных свойств: прочностью, коррозионной стойкостью, небольшим весом. Эти же полезные свойства стимулировали массовое использование титановых спав на поварской утвари для туристов-походников и альпинистов, у которых на учете каждый грамм снаряжения. Однако ножами из этого материала резать что-то более твердое, чем продукты питания было невозможно. При удовлетворительной прочности и отличной коррозионной стойкости режущие свойства дайверских ножей из альфа-бета сплава оставались весьма скромными и серьезно уступали даже моделям из популярной коррозионной стали 420 типа, не смотря на всевозможные ухищрения производителей с износостойкими покрытиями и нанесением зубчатых режущих кромок. Впрочем, на дайверских ножах высокие режущие свойства зачастую не востребованы вовсе, а с задачами по резке сетей и лесок, выполнению спасательных и самоспасательных операций, а также работой с затопленной древесиной или грунтом легко справляется и нож из альфа-бета сплава.
Применение на клинках бета-сплава титана, обладающего большей твердостью и прочностью, а также удовлетворительной износостойкостью режущих кромок, до сих пор сдерживается экономическими факторами. Свойства этой группы титановых сплавов наиболее критичны к содержанию примесей, что определяет большую технологическую сложность их производства и, как следствие, большую стоимость этих материалов, достаточно долго находивших применение, в основном, в аэрокосмической отрасли. В термообработанном состоянии твердость бета сплава титана невелика, всего 45 – 48 HRC, что даже ниже чем у мягковатых традиционных «нержавеек». Поэтому режущие свойства таких клинков остаются достаточно скромными – на уровне стали типа 440А.
Как же заставить клинок из титанового сплава резать хорошо и долго при сохранении прочих полезных свойств? И надо ли это делать – разнообразие марок коррозионностойких сталей поражает воображение. Надо! – решили японские ученые. Найденное ими решение заключается в использовании дисперсно-упрочненных титановых композитов. Композиты с металлической матрицей принято разделять на армированные волокнами (т.н. волокнистые композиты) и наполненные тонкодисперсными частицами, не растворяющимися в основном металле (дисперсно-упрочненные композиты). В теории, можно создать даже клинки из волокнистых композитов с титановой матрицей в которых взаимодействие волокна и матрицы существенно повышает эффективную прочность волокна, — т.е. самые настоящие титановые булаты! Но это дело будущего. На первых порах под коммерческими названиями Titan 21 и Cera-Titan в серию пошли дисперсно-упрочненные диоксдом циркония титановые композиты. В них титановая матрица является основной несущей нагрузку составляющей, а внедренные в неё дисперсные частицы металлокерамики повышают износостойкость и прочность материала.
Производятся такие структуры методом порошковой металлургии: путем механического легирования. Высокая прочность и износостойкость клинка достигается при размере частиц 10–500 нм при среднем расстоянии между ними 100–500 нм и равномерном их распределении в прочной и вязкой титановой матрице. Сперва в титановую матрицу внедрялись частицы металлокерамики на основе диоксида циркония,. В дальнейшем, для повышения износостойкости режущей кромки, вместе в диоксидом циркония стали добавлять алмазоподобные карбиды. В результат был отмечен резкий рост износостойкости клинка, превосходящий большинство известных ножевых сталей и вплотную приближающийся к металлокерамике.
При этом клинки из титанового композита в полном объеме сохранили очень неплохие прочностные и великолепные антикоррозионные свойства. В результате подобный нож практически не нуждается в уходе. Для повышения износостойкости и задиростойкости, а также придания антибактериальных свойств, поверхности клинков из титановых композитов дополнительно подвергают упрочнению путем нанесения покрытий на основе сплава серебра. Зачастую пользователи недооценивают силу коррозии, способную повредить даже нож из «нержавеющей стали». Все используемые на ножах стали являются коррозионностойкими, в большей или меньшей степени, в зависимости от химического состава и способа закалки клинка. И лишь титановый композиты обладают практически полной нечувствительностью к коррозии, что будет высоко востребовано при приготовлении пищи в поле и на рыбалке, в походе и на «шашлыках». Скромный вес также будет большим подспорьем для «походного кухонника». С заточной и правкой титанового клинка легко справится и алмазный мусат, и керамический камень, хотя керамические точилки имеют склонность забиваться продуктами заточки титана.
Каковы же негативные черты этого материала? Прежде всего, это невысокая твердость — 46 – 48 HRC. Она определяет сравнительную мягкость клинка и возможность «замятий» режущей кромки при неаккуратной работе или рубке костей и хрящей. Титановый композит не требователен в уходе, но, одновременно, требует к себе аккуратного обращения в работе. Несколько отличатся динамика реза: у титанового композита на режущей кромке постоянно формируется микроскопическая пилка из внедренных частиц. Поэтому рез по динамике ближе к пилению. Хотя клинок легко режет стекло, но пытаться бриться им не стоит. Сравнительная мягкость клинка диктует необходимость более «толстого» сведения режущей кромки: привыкшим к тончайшим спускам клинков престижных моделей из высокоуглеродистых сталей будет не просто привыкнуть с более толстому, хотя и в разы более долговечному лезвию титанового клинка.
С учетом всех «плюсов» и «минусов» нового материала его можно уверено рекомендовать на любительские кухни, где он с лихвой покроет все задачи, связанные с нарезкой продуктов и полуфабрикатов. Для работы с замороженными продуктами, костями и хрящами лучше вместо него брать топорик или специальную пилу. Но зато при условии аккуратного целевого использования клинок из титанового сплава послужит не одному поколению домашних кулинаров, радуя их легкостью работы, простотой заточки и минимальным уходом!
Титановая система прочности | Британский стоматологический журнал
Отправляйте информацию о продуктах и изображения Адриану О’Дауду по адресу [email protected]. Новости о продуктах предоставляются читателям в качестве услуги с использованием текста и изображений от производителя, поставщика или дистрибьютора и не подразумевают одобрения со стороны . BDJ . Перед покупкой или использованием любого упомянутого продукта необходимо провести нормальное и осмотрительное исследование.
Трансмикозальные абатменты (TMA)Adin более прочны, потому что они уникальным образом фрезерованы из цельного куска титанового сплава.
ТМА используются для несъемных протезов полной дуги, которые могут быть выполнены в день операции. В концепции лечения используются четыре или более имплантата, установленных под разными углами, и это экономичное решение без прививки. При необходимости их также можно использовать в балочных или рамных конструкциях.
Адин говорит, что система используется для подъема платформы для сидения реставраций, когда уровень имплантата не подходит или нецелесообразен из-за глубины или угла имплантата. Он разработан для облегчения выравнивания и доступа как для полного, так и для частичного протезирования на расходящихся имплантатах.Обычно они используются на наклонных имплантатах в технике All On Four / Six.
Комбинация проверенных, хорошо зарекомендовавших себя и стабильных имплантатов Adin и прочных абатментов TMA предложила экономичное решение для фиксации полного протеза.
Примерно за 660 фунтов стерлингов клиенты могут приобрести четыре имплантата и четыре абатмента, что делает эту форму лечения доступной для гораздо большего числа пациентов, но при этом остается прибыльной для практики.
Adin предлагает прямые абатменты TMA пяти различных высот и угловые абатменты под углом 17, 30 и 45 градусов, и все они поставляются на удобных ручках для безопасной установки на имплант.
Для получения дополнительной информации посетите www.Trycare.co.uk/adin или позвоните по телефону 01274 885544.
Об этой статье
Цитируйте эту статью
Титановая система прочности. Br Dent J 225, 899 (2018). https://doi.org/10.1038/sj.bdj.2018.1006
Скачать цитату
Купить Футболка для гольфа Pride Футболки для гольфа PTS Titanium Strength
Купить Футболка для гольфа Pride PTS Титановые футболки для гольфа Strength | Скидка на гольфМагазин не будет работать корректно в случае, если куки отключены.
Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшей работы с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.
Новая футболка Titanium Strength Tee от Pride Golf Tee отличается более толстым голенищем для более долговечной футболки.
5,49 долл.
Выберите свой цвет.Выбери свой размер.
Новая футболка Titanium Strength Tee от Pride Golf Tee имеет более толстый стержень для более долговечной футболки и рассчитана на то, чтобы выдерживать жесткие титановые приводы с меньшим поломкой тройника.
Технические характеристики
- Синий / Черный 3,25 дюйма рекомендуются для водителей более 360 куб. См — 65 штук на сумку
- Желтый / Черный 2,75 дюйма рекомендуются для водителей младше 360 куб. См — 75 штук в сумке
товар
http: // www.golfdiscount.com/pride-golf-tee-pts-titanium-strength-golf-tees?___store=default 21545 Футболка Pride Golf Tee PTS Titanium Strength Футболки для гольфа http://www.golfdiscount.com/media/catalog/product/2/1/21545.jpg 5,4
7,9
доллар США
В наличии
/Аксессуары
/ Аксессуары / Футболки для гольфа / На поле
/ Аксессуары / На курсе
/ Бренды / Футболка для гольфа Pride
/ Сэкономьте / GPS и аксессуары
Новая футболка Titanium Strength от Pride Golf Tee отличается более толстым голенищем для более долговечной футболки. Прочные титановые футболки Professional Tee System Выберите свой цвет. Выберите свой размер.
Новая футболка Titanium Strength от Pride Golf Tee отличается более толстым стержнем, обеспечивающим более длительный срок службы, и рассчитана на то, чтобы выдерживать жесткие титановые приводы с меньшим поломкой тройника.
Технические характеристики - Синий / Черный 3,25 дюйма рекомендуются для водителей более 360 куб. см — 65 штук на сумку.
- Желтый / Черный 2.75 дюймов рекомендуются для водителей младше 360 куб. См — 75 на сумку.
Футболка Pride Golf
3
5
21543
Pride Футболка для гольфа PTS Титановая прочная футболка для гольфа | 2,75 дюйма | Черный / желтый | 75 пакет
5,49
7,9 http://www.golfdiscount.com/media/catalog/product/p/r/pride-golf-tee-titanium-strength-wood-golf-tees_54810.jpg
В наличии
2,75 дюйма
21544
Pride Футболка для гольфа PTS Титановая прочная футболка для гольфа | 3.25 дюймов | Черный / синий | 65 пакет
5,49
7,9
http://www.golfdiscount.com/media/catalog/product/p/r/pride-golf-tee-titanium-strength-wood-golf-tees_54810.jpg
В наличии
3,25 дюйма
Футболка Pride Golf / Аксессуары / Футболки для гольфа / На поле
11
525
Футболки для гольфа
https://www.golfdiscount.com/accessories/on-course/tees
4
© 2021 GolfDiscount.com, подразделение Pro Golf Discount, Inc. Все права защищены. Прочность титана Металлическое дерево — протокол проектирования
Инженеры Пенсильванского университета построили никелевый лист, который состоит из наноразмерных пор, что делает его таким же прочным, как титан, но в пять раз легче. Состав пористого материала и процесс его самостоятельной сборки делают его похожим на дерево. Пористость позволяет вводить материалы, переносящие энергию, которые могут превратить металл в батарею.Исследование группы недавно было опубликовано в журнале Nature Scientific Reports .
Микроскопический образец «металлического дерева» исследователей. Его пористая структура отвечает за высокое соотношение прочности к весу и делает его более похожим на натуральные материалы, такие как дерево.
Кредит: Penn Engineering «Причина, по которой мы называем это металлическим деревом, заключается не только в его плотности, как у дерева, но и в его ячеистой природе. Ячеистые материалы пористы; если вы посмотрите на текстуру дерева, вы увидите это». «видеть — толстые и плотные части, которые удерживают структуру, а также части, которые являются пористыми и предназначены для поддержки биологических функций, таких как транспорт в клетки и из них», — говорит руководитель исследования Джеймс Пикул, доцент кафедры механики и Прикладная механика в Penn Engineering.«Наша структура похожа», — говорит он. «У нас есть толстые и плотные участки с прочными металлическими стойками, а также пористые участки с воздушными зазорами. Мы просто работаем на таких масштабах, где прочность стоек приближается к теоретическому максимуму ».
Из статьи инженерного факультета Пенсильванского университета: «Метод Пикуля начинается с крошечных пластиковых сфер диаметром в несколько сотен нанометров, подвешенных в воде. Когда вода медленно испаряется, сферы оседают и складываются, как пушечные ядра, обеспечивая упорядоченный , кристаллический каркас.Используя гальваническое покрытие, ту же технику, при которой на колпак добавляется тонкий слой хрома, исследователи затем пропитывают пластиковые сферы никелем. Как только никель находится на месте, пластмассовые сферы растворяются в растворителе, оставляя открытую сеть металлических распорок ».
Узнайте больше о металлической древесине, прочной на титан, в Университете Пенсильвании.
Обзор компании — Наньтун Titanium Strength Systems Co., Ltd.
Добро пожаловать в Nantong Titanium Strength Systems, где непревзойденное знание продуктов и рынка, непревзойденное обслуживание клиентов и наш богатый опыт в обеспечении высочайших стандартов качества сделали нас предпочтительным партнером для клиентов во всем мире.
Мы специализируемся на оборудовании для кроссфита и функциональных тренировок, включая стойки, буровые установки, регулируемые скамейки, штанги, бамперные пластины, гантели, гири и весовые пластины, а с нашей сильной сетью производственных партнеров мы можем быть вашим единственным контактным лицом для решения все необходимое для фитнеса! Непревзойденное знание продукта и рынка:
В Titanium Strength Systems мы гордимся тем, что располагаем самой мощной сетью заводов, что позволяет нашим клиентам предоставлять своим клиентам широкий ассортимент продукции, оставаясь при этом на передовых позициях. о новых тенденциях на рынке.Наша обширная клиентская база позволяет нам объединять наши ресурсы, чтобы получить значительную экономию на масштабе, тем самым предлагая продукцию высокого качества по ценам ниже рыночных! Узнайте, как Titanium Strength Systems может дать вам конкурентное преимущество на вашем рынке!
Непревзойденное обслуживание клиентов
Обладая более чем 8-летним опытом, помогая нашим международным клиентам максимизировать прибыльность их продуктовых линеек, Titanium Strength Systems хорошо понимает потребности и ожидания наших потенциальных клиентов! Мы понимаем, что крепкое партнерство с нашими клиентами и помощь им в достижении успеха приведет к взаимовыгодным результатам! Мы приветствуем возможность продемонстрировать разницу в Titanium!
Стандарты качества
Как агент и OEM для разнообразной группы поставщиков оборудования по всему миру, мы приобрели глубокое понимание применения спецификаций, превосходного дизайна, допусков, шести сигм и постоянного улучшения производственного процесса.Мы прекрасно понимаем, как применение этих концепций снижает количество ошибок, максимизирует качество и повышает удовлетворенность клиентов, и именно поэтому мы гарантируем все наши продукты! Попробуйте и узнайте, как мы можем помочь вам полностью реализовать потенциал ваших продуктов!
Мы с нетерпением ждем возможности поработать с вами над вашим следующим проектом, чтобы продемонстрировать, как Titanium Strength Systems меняет способ сотрудничества поставщиков со своими клиентами!
Свойства титана класса 5 (Ti6Al4V или Ti 6-4)
Титан класса 5 является одним из самых популярных сплавов в титановой промышленности и составляет почти половину всего титана, используемого в мире.Обычно обозначаемый как Ti-6AL-4V (или Ti 6-4), это обозначение относится к его химическому составу, состоящему из почти 90% титана, 6% алюминия, 4% ванадия, 0,25% (макс.) Железа и 0,2% (макс.). кислород. Он обладает превосходной прочностью, низким модулем упругости, высокой коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью и поддается термообработке. Добавление алюминия и ванадия увеличивает твердость материала в матрице сплава, улучшая его физические и механические свойства.
- Высокая прочность на разрыв — прочность Ti 6Al-4V приближается к прочности на
единиц нержавеющей стали, что требует высоких усилий резания —
. - Низкая теплопроводность — тепло
не передается в стружку, а скорее течет в режущий инструмент
, что делает режущую кромку
очень горячей во время процесса обработки.
- Высокий модуль упругости — титан
очень «упругий». При заданной силе он будет отклонять больше
, чем сталь, что приводит к более высокой вероятности вибрации
, дребезга и плохого стружкообразования. - Срезной механизм — титану требуется острая режущая кромка
для резки материала и предотвращения разрывов
и смазывания, что быстро приведет к поломке инструмента
Механические свойства Метрическая система Английский Твердость по Бринеллю 379 379 Твердость по Кнупу 414 414 Твердость по Роквеллу C 41 41 Твердость по Виккерсу 396 396 Предел прочности на разрыв 1170 МПа 170000 фунтов на кв. Дюйм Предел прочности при растяжении 1100 МПа 160000 фунтов на кв. Дюйм Удлинение при разрыве 10% 10% Модуль упругости 114 ГПа 16500 тысяч фунтов / кв. Дюйм Предел текучести при сжатии 1070 МПа 155000 фунтов на кв. Дюйм Прочность на растяжение с надрезом 1550 МПа 225000 фунтов на кв. Дюйм Максимальная несущая способность 2140 МПа 310000 фунтов на кв. Дюйм Предел текучести подшипника 1790 МПа 260000 фунтов на кв. Дюйм Коэффициент Пуассона 0.33 0,33 Удар по Шарпи 23 Дж 17 фут-фунтов Усталостная прочность 160 МПа 23200 фунтов на кв. Дюйм Усталостная прочность 700 МПа 102000 фунтов на кв. Дюйм Вязкость разрушения 43 МПа-м½ 39,1 тыс. Фунтов / кв. Дюйм ½ Модуль сдвига 44 ГПа 6380 тысяч фунтов / кв. Дюйм Прочность на сдвиг 760 МПа 110000 фунтов на кв. Дюйм
Электрические свойства Метрическая система Английский Удельное электрическое сопротивление 0.000178 Ом-см 0,000178 Ом-см Магнитная проницаемость 1,00005 1,00005 Магнитная восприимчивость 3.3e-006 3.3e-006 Тепловые свойства Метрическая система Английский КТР, линейный 20 ° C 8,6 мкм / м- ° C 4,78 мкдюймов / дюйм-° F КТР, линейный 250 ° C 9.2 мкм / м- ° C 5,11 мкдюймов / дюйм-° F КТР, линейный 500 ° C 9,7 мкм / м- ° C 5,39 мкдюймов / дюйм-° F Удельная теплоемкость 0,5263 Дж / г- ° C 0,126 БТЕ / фунт- ° F Теплопроводность 6,7 Вт / м-К 46,5 БТЕ-дюйм / ч-фут²- ° F Точка плавления 1604-1660 ° С 2920 — 3020 ° F Солидус 1604 ° С 2920 ° F Ликвидус 1660 ° С 3020 ° F Beta Transus 980 ° С 1800 ° F
Алюминий на пути к прочности титана
Разработанные модификаторы для 3D-печати могут использоваться в изделиях для аэрокосмической промышленности.
Разработанные модификаторы-прекурсоры на основе нитридов и оксидов алюминия, полученные сжиганием, легли в основу нового композита. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Sustainable Materials and Technologies.
Два десятилетия назад литье считалось единственным экономичным способом производства сыпучих продуктов. Сегодня 3D-принтеры по металлу — достойный конкурент металлургическим методам.У 3D-принтеров есть шанс в будущем заменить традиционные методы металлургического производства. Использование аддитивных технологий с 3D-печатью дает целый ряд преимуществ: от создания более сложных форм и дизайнов до более дешевой стоимости и теоретического преимущества технологии.
Сегодня для печати на металле используется несколько технологий, основными из которых являются селективная лазерная плавка (SLM) и селективное лазерное спекание (SLS). Оба они предполагают постепенное наложение «чернил» металлического порошка, слой за слоем, для построения заданной объемной фигуры.SLS или SLM — это технологии аддитивного производства, основанные на послойном спекании порошковых материалов с использованием мощного (до 500 Вт) лазерного луча. Титан является оптимальным металлом для производства продуктов для аэрокосмической промышленности, однако его нельзя использовать в 3D-печати из-за пожаро- и взрывоопасности порошков. Альтернативой является алюминий, поскольку он легкий (плотность 2700 кг / м3) и формуемый, имеет модуль упругости ~ 70 МПа. Это одно из основных требований отрасли к металлу, пригодному для 3D-печати; однако сам по себе алюминий не является прочным или достаточно твердым: предел прочности даже для сплава дюралюминий составляет 500 МПа, а его твердость по Бринеллю HB составляет 20 кгс / мм2.
Решение по усилению алюминиевой 3D-печати было предложено исследовательской группой под руководством профессора Александра Громова из отдела цветных металлов и золота НИТУ «МИСиС».
«Мы разработали технологию упрочнения композитов с алюминиевой матрицей, полученных с помощью 3D-печати, и мы получили инновационные прекурсоры-модификаторы путем сжигания алюминиевых порошков. Продукты горения — нитриды и оксиды алюминия — специально подготовлены для спекания разветвленных поверхности с переходными нанослоями, образованными между частицами.Именно особые свойства и структура поверхности позволяют частицам прочно прикрепляться к алюминиевой матрице и, как следствие, удваивать прочность получаемых композитов », — сказал Александр Громов, руководитель исследовательской группы.
В настоящее время команда разработчиков тестирует прототипы с помощью новой технологии.
Источник и верхнее изображение: Национальный университет науки и технологий MISIS
Сравнение прочности титана — BMXmuseum.com
Использование титана
была в значительной степени стимулирована аэрокосмической промышленностью после Второй мировой войны, которая
искали более прочные материалы, чем используемые ими алюминиевые сплавы,
при сохранении жестких требований к весу. Титана
чрезвычайно сложно обрабатывать, что объясняет его высокую цену.
Как и большинство металлов, титан комбинируется с легирующими элементами для получения сплавов.
из титана, которые прочнее и обладают другими полезными свойствами.Два самых
общие для аэрокосмических приложений — Ti 6-4 (6% алюминия, 4% ванадия, 90% титана),
и Ti 3-2,5 (3% алюминия, 2,5% ванадия и 94,5% титана). Ti 3-2.5 создан
специально для изготовления высокопрочных НКТ, а Т-6-4 — для конструкционных
компоненты в приложениях планера.
Титан чрезвычайно устойчив к коррозии. Фактически его можно использовать без покраски.
голый металл, потому что он не ржавеет и не корродирует, как стальные рамы или алюминий
подвергается воздействию каменной соли.Это означает, что вам никогда не придется беспокоиться о титане.
рама разваливается из-за воздействия погодных условий.
Трубки Ti 3-2,5 — это тот же высокопрочный материал, который используется в самых современных
аэрокосмические приложения. Изготавливается цельнотянутая бесшовная труба, которую можно сваривать для соединения
трубы рамы велосипеда вместе. Трубы прошли холодную обработку, чтобы обеспечить дополнительную
прочность материала, и благодаря этому процессу обеспечивается
трубы правильной формы для рамной конструкции.Это обеспечивает чрезвычайно легкий
и сильная гоночная машина, где геометрия рамы подогнана под рабочие
наборы трубок для идеальной езды.
3Al / 2,5 В
Свойства титановых трубок
Прочность
135000 фунтов на квадратный дюйм (930 МПа) Максимальная прочность
115000 фунтов на квадратный дюйм (790 МПа) Предел текучести
Примерно на 10-15% прочнее, чем сталь Cr-Mo
И в три раза прочнее 6061 Al — T6
Плотность
0.162 фунта / дюйм (4,48 г / см)
На 45% легче стали и на 65% тяжелее алюминия
Прочность на
Удельная масса
На основе отношения текучести к плотности
На 74% выше, чем у 6061 — T6 Алюминий
На 102% выше, чем сталь 4130 Cr-Mo
(наиболее распространенная форма стали, используемая в велосипедных рамах) Модуль упругости
15.0 x 106 фунтов на кв. Дюйм (10,3 x 104 МПа)
На 50% выше, чем у алюминиевых сплавов и
На 50% ниже, чем у стальных сплавов
Коррозионная стойкость
Отлично подходит для всех природных и соленых водоемов
В отличие от стали, титан никогда не ржавеет и
не растрескивается, не разъедает и не портится в соленой воде, как
алюминиевые сплавы
Прочность
Титан имеет хорошую вязкость разрушения
Ti устойчив к ударам, в отличие от композитных материалов
Сопротивление усталости
Отлично подходит как при высокой, так и при низкоцикловой усталости.
Титан — металлик
элемент, уникальные свойства которого, включая высокую прочность, низкую плотность,
отличная стойкость к усталости и коррозии, а также низкий модуль упругости.
идеальный материал для велосипедных рам. Разработан в первую очередь для
в аэрокосмической промышленности титановые сплавы также находят все большее применение
в медицине, нефтехимии, целлюлозно-бумажной, архитектурной, морской и
Спортивные приложения.Сам по себе титан не редкость, но на самом деле очень
изобилует большими отложениями на австралийском пляжном песке. Тем не мение,
Чрезвычайная реакционная способность титана с кислородом затрудняет производство
в металлической форме, и это долгий и дорогостоящий процесс создания
бесшовные трубы, используемые в каркасном строительстве.
Использование сплава титана с 3% алюминия и 2,5% ванадия,
известный как Ti-3Al-2.5В или просто Ти-3-2,5 на всю раму НКТ
члены. Этот сплав был разработан для использования в гидравлических системах высокого давления.
линий и встречается практически на всех новых коммерческих и военных самолетах.
в процессе постройки. Ti-3-2,5 — это баланс между более высокой прочностью, но
менее пластичные титановые сплавы, используемые в авиакосмической промышленности и технически чистые
марки титана, которые не обладают достаточной прочностью для использования в тонкостенных
трубки.
Высокая прочность и низкая плотность этого сплава позволяют строить
рам, которые не только легкие, но и чрезвычайно прочные
и прочный. Титан не ломается, не ржавеет и не подвергается коррозии в любых
тип атмосферной среды и его высокая вязкость разрушения и
Усталостное сопротивление приводит к тому, что рама может выдерживать удары и
не подведет.
Еще одно уникальное свойство титана — низкий модуль упругости.Модуль упругости — это показатель жесткости материала и
напрямую связано со способностью материала передавать ударные волны.
/ Аксессуары / Футболки для гольфа / На поле 11 525 Футболки для гольфа https://www.golfdiscount.com/accessories/on-course/tees 4
© 2021 GolfDiscount.com, подразделение Pro Golf Discount, Inc. Все права защищены.Прочность титана Металлическое дерево — протокол проектирования
Инженеры Пенсильванского университета построили никелевый лист, который состоит из наноразмерных пор, что делает его таким же прочным, как титан, но в пять раз легче. Состав пористого материала и процесс его самостоятельной сборки делают его похожим на дерево. Пористость позволяет вводить материалы, переносящие энергию, которые могут превратить металл в батарею.Исследование группы недавно было опубликовано в журнале Nature Scientific Reports .
Микроскопический образец «металлического дерева» исследователей. Его пористая структура отвечает за высокое соотношение прочности к весу и делает его более похожим на натуральные материалы, такие как дерево.Кредит: Penn Engineering
«Причина, по которой мы называем это металлическим деревом, заключается не только в его плотности, как у дерева, но и в его ячеистой природе. Ячеистые материалы пористы; если вы посмотрите на текстуру дерева, вы увидите это». «видеть — толстые и плотные части, которые удерживают структуру, а также части, которые являются пористыми и предназначены для поддержки биологических функций, таких как транспорт в клетки и из них», — говорит руководитель исследования Джеймс Пикул, доцент кафедры механики и Прикладная механика в Penn Engineering.«Наша структура похожа», — говорит он. «У нас есть толстые и плотные участки с прочными металлическими стойками, а также пористые участки с воздушными зазорами. Мы просто работаем на таких масштабах, где прочность стоек приближается к теоретическому максимуму ».
Из статьи инженерного факультета Пенсильванского университета: «Метод Пикуля начинается с крошечных пластиковых сфер диаметром в несколько сотен нанометров, подвешенных в воде. Когда вода медленно испаряется, сферы оседают и складываются, как пушечные ядра, обеспечивая упорядоченный , кристаллический каркас.Используя гальваническое покрытие, ту же технику, при которой на колпак добавляется тонкий слой хрома, исследователи затем пропитывают пластиковые сферы никелем. Как только никель находится на месте, пластмассовые сферы растворяются в растворителе, оставляя открытую сеть металлических распорок ».
Узнайте больше о металлической древесине, прочной на титан, в Университете Пенсильвании.
Обзор компании — Наньтун Titanium Strength Systems Co., Ltd.
Добро пожаловать в Nantong Titanium Strength Systems, где непревзойденное знание продуктов и рынка, непревзойденное обслуживание клиентов и наш богатый опыт в обеспечении высочайших стандартов качества сделали нас предпочтительным партнером для клиентов во всем мире.Мы специализируемся на оборудовании для кроссфита и функциональных тренировок, включая стойки, буровые установки, регулируемые скамейки, штанги, бамперные пластины, гантели, гири и весовые пластины, а с нашей сильной сетью производственных партнеров мы можем быть вашим единственным контактным лицом для решения все необходимое для фитнеса!
Непревзойденное знание продукта и рынка:
В Titanium Strength Systems мы гордимся тем, что располагаем самой мощной сетью заводов, что позволяет нашим клиентам предоставлять своим клиентам широкий ассортимент продукции, оставаясь при этом на передовых позициях. о новых тенденциях на рынке.Наша обширная клиентская база позволяет нам объединять наши ресурсы, чтобы получить значительную экономию на масштабе, тем самым предлагая продукцию высокого качества по ценам ниже рыночных! Узнайте, как Titanium Strength Systems может дать вам конкурентное преимущество на вашем рынке!
Непревзойденное обслуживание клиентов
Обладая более чем 8-летним опытом, помогая нашим международным клиентам максимизировать прибыльность их продуктовых линеек, Titanium Strength Systems хорошо понимает потребности и ожидания наших потенциальных клиентов! Мы понимаем, что крепкое партнерство с нашими клиентами и помощь им в достижении успеха приведет к взаимовыгодным результатам! Мы приветствуем возможность продемонстрировать разницу в Titanium!
Стандарты качества
Как агент и OEM для разнообразной группы поставщиков оборудования по всему миру, мы приобрели глубокое понимание применения спецификаций, превосходного дизайна, допусков, шести сигм и постоянного улучшения производственного процесса.Мы прекрасно понимаем, как применение этих концепций снижает количество ошибок, максимизирует качество и повышает удовлетворенность клиентов, и именно поэтому мы гарантируем все наши продукты! Попробуйте и узнайте, как мы можем помочь вам полностью реализовать потенциал ваших продуктов!
Мы с нетерпением ждем возможности поработать с вами над вашим следующим проектом, чтобы продемонстрировать, как Titanium Strength Systems меняет способ сотрудничества поставщиков со своими клиентами!
Свойства титана класса 5 (Ti6Al4V или Ti 6-4)
Титан класса 5 является одним из самых популярных сплавов в титановой промышленности и составляет почти половину всего титана, используемого в мире.Обычно обозначаемый как Ti-6AL-4V (или Ti 6-4), это обозначение относится к его химическому составу, состоящему из почти 90% титана, 6% алюминия, 4% ванадия, 0,25% (макс.) Железа и 0,2% (макс.). кислород. Он обладает превосходной прочностью, низким модулем упругости, высокой коррозионной стойкостью, хорошей свариваемостью и поддается термообработке. Добавление алюминия и ванадия увеличивает твердость материала в матрице сплава, улучшая его физические и механические свойства.
- Высокая прочность на разрыв — прочность Ti 6Al-4V приближается к прочности на
единиц нержавеющей стали, что требует высоких усилий резания —
. - Низкая теплопроводность — тепло
не передается в стружку, а скорее течет в режущий инструмент
, что делает режущую кромку
очень горячей во время процесса обработки.
- Высокий модуль упругости — титан
очень «упругий». При заданной силе он будет отклонять больше
, чем сталь, что приводит к более высокой вероятности вибрации
, дребезга и плохого стружкообразования. - Срезной механизм — титану требуется острая режущая кромка
для резки материала и предотвращения разрывов
и смазывания, что быстро приведет к поломке инструмента
| Механические свойства | Метрическая система | Английский |
| Твердость по Бринеллю | 379 | 379 |
| Твердость по Кнупу | 414 | 414 |
| Твердость по Роквеллу C | 41 | 41 |
| Твердость по Виккерсу | 396 | 396 |
| Предел прочности на разрыв | 1170 МПа | 170000 фунтов на кв. Дюйм |
| Предел прочности при растяжении | 1100 МПа | 160000 фунтов на кв. Дюйм |
| Удлинение при разрыве | 10% | 10% |
| Модуль упругости | 114 ГПа | 16500 тысяч фунтов / кв. Дюйм |
| Предел текучести при сжатии | 1070 МПа | 155000 фунтов на кв. Дюйм |
| Прочность на растяжение с надрезом | 1550 МПа | 225000 фунтов на кв. Дюйм |
| Максимальная несущая способность | 2140 МПа | 310000 фунтов на кв. Дюйм |
| Предел текучести подшипника | 1790 МПа | 260000 фунтов на кв. Дюйм |
| Коэффициент Пуассона | 0.33 | 0,33 |
| Удар по Шарпи | 23 Дж | 17 фут-фунтов |
| Усталостная прочность | 160 МПа | 23200 фунтов на кв. Дюйм |
| Усталостная прочность | 700 МПа | 102000 фунтов на кв. Дюйм |
| Вязкость разрушения | 43 МПа-м½ | 39,1 тыс. Фунтов / кв. Дюйм ½ |
| Модуль сдвига | 44 ГПа | 6380 тысяч фунтов / кв. Дюйм |
| Прочность на сдвиг | 760 МПа | 110000 фунтов на кв. Дюйм |
| Электрические свойства | Метрическая система | Английский |
| Удельное электрическое сопротивление | 0.000178 Ом-см | 0,000178 Ом-см |
| Магнитная проницаемость | 1,00005 | 1,00005 |
| Магнитная восприимчивость | 3.3e-006 | 3.3e-006 |
| Тепловые свойства | Метрическая система | Английский |
| КТР, линейный 20 ° C | 8,6 мкм / м- ° C | 4,78 мкдюймов / дюйм-° F |
| КТР, линейный 250 ° C | 9.2 мкм / м- ° C | 5,11 мкдюймов / дюйм-° F |
| КТР, линейный 500 ° C | 9,7 мкм / м- ° C | 5,39 мкдюймов / дюйм-° F |
| Удельная теплоемкость | 0,5263 Дж / г- ° C | 0,126 БТЕ / фунт- ° F |
| Теплопроводность | 6,7 Вт / м-К | 46,5 БТЕ-дюйм / ч-фут²- ° F |
| Точка плавления | 1604-1660 ° С | 2920 — 3020 ° F |
| Солидус | 1604 ° С | 2920 ° F |
| Ликвидус | 1660 ° С | 3020 ° F |
| Beta Transus | 980 ° С | 1800 ° F |
Алюминий на пути к прочности титана
Разработанные модификаторы для 3D-печати могут использоваться в изделиях для аэрокосмической промышленности.
Разработанные модификаторы-прекурсоры на основе нитридов и оксидов алюминия, полученные сжиганием, легли в основу нового композита. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Sustainable Materials and Technologies.
Два десятилетия назад литье считалось единственным экономичным способом производства сыпучих продуктов. Сегодня 3D-принтеры по металлу — достойный конкурент металлургическим методам.У 3D-принтеров есть шанс в будущем заменить традиционные методы металлургического производства. Использование аддитивных технологий с 3D-печатью дает целый ряд преимуществ: от создания более сложных форм и дизайнов до более дешевой стоимости и теоретического преимущества технологии.
Сегодня для печати на металле используется несколько технологий, основными из которых являются селективная лазерная плавка (SLM) и селективное лазерное спекание (SLS). Оба они предполагают постепенное наложение «чернил» металлического порошка, слой за слоем, для построения заданной объемной фигуры.SLS или SLM — это технологии аддитивного производства, основанные на послойном спекании порошковых материалов с использованием мощного (до 500 Вт) лазерного луча.Титан является оптимальным металлом для производства продуктов для аэрокосмической промышленности, однако его нельзя использовать в 3D-печати из-за пожаро- и взрывоопасности порошков. Альтернативой является алюминий, поскольку он легкий (плотность 2700 кг / м3) и формуемый, имеет модуль упругости ~ 70 МПа. Это одно из основных требований отрасли к металлу, пригодному для 3D-печати; однако сам по себе алюминий не является прочным или достаточно твердым: предел прочности даже для сплава дюралюминий составляет 500 МПа, а его твердость по Бринеллю HB составляет 20 кгс / мм2.
Решение по усилению алюминиевой 3D-печати было предложено исследовательской группой под руководством профессора Александра Громова из отдела цветных металлов и золота НИТУ «МИСиС».
«Мы разработали технологию упрочнения композитов с алюминиевой матрицей, полученных с помощью 3D-печати, и мы получили инновационные прекурсоры-модификаторы путем сжигания алюминиевых порошков. Продукты горения — нитриды и оксиды алюминия — специально подготовлены для спекания разветвленных поверхности с переходными нанослоями, образованными между частицами.Именно особые свойства и структура поверхности позволяют частицам прочно прикрепляться к алюминиевой матрице и, как следствие, удваивать прочность получаемых композитов », — сказал Александр Громов, руководитель исследовательской группы.
В настоящее время команда разработчиков тестирует прототипы с помощью новой технологии.
Источник и верхнее изображение: Национальный университет науки и технологий MISIS
Сравнение прочности титана — BMXmuseum.com
Использование титана была в значительной степени стимулирована аэрокосмической промышленностью после Второй мировой войны, которая искали более прочные материалы, чем используемые ими алюминиевые сплавы, при сохранении жестких требований к весу. Титана чрезвычайно сложно обрабатывать, что объясняет его высокую цену.
Как и большинство металлов, титан комбинируется с легирующими элементами для получения сплавов. из титана, которые прочнее и обладают другими полезными свойствами.Два самых общие для аэрокосмических приложений — Ti 6-4 (6% алюминия, 4% ванадия, 90% титана), и Ti 3-2,5 (3% алюминия, 2,5% ванадия и 94,5% титана). Ti 3-2.5 создан специально для изготовления высокопрочных НКТ, а Т-6-4 — для конструкционных компоненты в приложениях планера. Титан чрезвычайно устойчив к коррозии. Фактически его можно использовать без покраски. голый металл, потому что он не ржавеет и не корродирует, как стальные рамы или алюминий подвергается воздействию каменной соли.Это означает, что вам никогда не придется беспокоиться о титане. рама разваливается из-за воздействия погодных условий.
Трубки Ti 3-2,5 — это тот же высокопрочный материал, который используется в самых современных
аэрокосмические приложения. Изготавливается цельнотянутая бесшовная труба, которую можно сваривать для соединения
трубы рамы велосипеда вместе. Трубы прошли холодную обработку, чтобы обеспечить дополнительную
прочность материала, и благодаря этому процессу обеспечивается
трубы правильной формы для рамной конструкции.Это обеспечивает чрезвычайно легкий
и сильная гоночная машина, где геометрия рамы подогнана под рабочие
наборы трубок для идеальной езды.
3Al / 2,5 В
Свойства титановых трубок
| Прочность | Прочность на
Удельная масса На основе отношения текучести к плотности На 74% выше, чем у 6061 — T6 Алюминий На 102% выше, чем сталь 4130 Cr-Mo (наиболее распространенная форма стали, используемая в велосипедных рамах) Модуль упругости Прочность |
Титан — металлик элемент, уникальные свойства которого, включая высокую прочность, низкую плотность, отличная стойкость к усталости и коррозии, а также низкий модуль упругости. идеальный материал для велосипедных рам. Разработан в первую очередь для в аэрокосмической промышленности титановые сплавы также находят все большее применение в медицине, нефтехимии, целлюлозно-бумажной, архитектурной, морской и Спортивные приложения.Сам по себе титан не редкость, но на самом деле очень изобилует большими отложениями на австралийском пляжном песке. Тем не мение, Чрезвычайная реакционная способность титана с кислородом затрудняет производство в металлической форме, и это долгий и дорогостоящий процесс создания бесшовные трубы, используемые в каркасном строительстве.
Использование сплава титана с 3% алюминия и 2,5% ванадия, известный как Ti-3Al-2.5В или просто Ти-3-2,5 на всю раму НКТ члены. Этот сплав был разработан для использования в гидравлических системах высокого давления. линий и встречается практически на всех новых коммерческих и военных самолетах. в процессе постройки. Ti-3-2,5 — это баланс между более высокой прочностью, но менее пластичные титановые сплавы, используемые в авиакосмической промышленности и технически чистые марки титана, которые не обладают достаточной прочностью для использования в тонкостенных трубки.
Высокая прочность и низкая плотность этого сплава позволяют строить рам, которые не только легкие, но и чрезвычайно прочные и прочный. Титан не ломается, не ржавеет и не подвергается коррозии в любых тип атмосферной среды и его высокая вязкость разрушения и Усталостное сопротивление приводит к тому, что рама может выдерживать удары и не подведет.
Еще одно уникальное свойство титана — низкий модуль упругости.Модуль упругости — это показатель жесткости материала и напрямую связано со способностью материала передавать ударные волны.