Čo je vlastne Ferrotitanium
Ferrotitanium je predzliatina železa a titánu, pričom titán je zvyčajne prítomný medzi 10 % a 45 % hmotnosti. Zostatok tvorí železo spolu s kontrolovanými zvyškovými hladinami uhlíka, kremíka, hliníka a ďalších prvkov. Pretože titán má silnú afinitu ku kyslíku, dusíku a uhlíku, zliatina sa spotrebuje hlavne ako prísada pri výrobe ocele, ktorá deoxiduje, fixuje dusík a riadi štruktúru zŕn, a nie ako samotný konštrukčný materiál.
Komerčný materiál sa obchoduje v troch titánových pásoch. Voľba závisí od toho, koľko titánu tavenina vyžaduje a aké množstvo riedenia železa môže oceliar prijať.
| Bežný stupeň | Obsah titánu | Typické použitie |
|---|---|---|
| FeTi30 | 25 až 35 % Ti | Všeobecná dezoxidácia ocele a kontrola dusíka |
| FeTi40 | 35-45 % Ti | Vyššie prísady titánu do zliatin a nehrdzavejúcich tried |
| FeTi70 | 65-75 % Ti | Špeciálne zliatiny, v ktorých{0}}nahromadenie železa musí zostať nízke |
Ktoré faktory určujú jeho silu
Pevnosť titánových{0}}ložiskových materiálov nie je nikdy jedno pevné číslo. Štyri premenné rozhodujú o tom, čo daná dávka dokáže.
Obsah titánu.Viac titánu vo všeobecnosti znamená vyššiu pevnosť a lepšiu odolnosť proti korózii, ale tiež zvyšuje krehkosť a riziko praskania pri zaťažení.
Tepelné spracovanie.Materiál udržiavaný pri vysokej teplote a potom kalený má tendenciu byť pevnejší a tvrdší ako materiál ochladzovaný pomaly.
Veľkosť zrna.Jemnejšie zrná zvyšujú medzu klzu a húževnatosť pri rovnakej chémii, a preto je spolu so zložením špecifikovaná aj veľkosť zrna.
Spôsob výroby.Redukcia termitov a indukčné tavenie poskytujú rôzne úrovne zvyškov a rôzne rozpätia{0}}od{1}}šarže. Na konzistentnej chémii zvyčajne záleží viac ako na jednom vysokom odčítaní.
Sila, hmotnosť a kde sú skutočné výhody
Titán je pri porovnateľnom objeme približne o 40 % ľahší ako oceľ, takže pomer pevnosti-k{2}}hmotnosti titánových-materiálov ložísk je tým, na čom dizajnérom najviac záleží. Práve tento pomer robí tieto materiály atraktívnymi v rotačných a vratných častiach, kde sa každý kilogram odstránený z komponentu vráti počas celej životnosti.
Protizávažím je tuhosť a cena. Titánový-materiál na ložiská je drahší na kilogram, ťažšie sa opracúva a horšie znáša zlé zváracie postupy ako obyčajná uhlíková oceľ, takže sa zvyčajne používa tam, kde úspora hmotnosti alebo odolnosť proti korózii skutočne mení dizajn, nielen ako všeobecná modernizácia.
Kde sa používa Ferrotitanium
Výroba ocele.Dezoxidácia, fixácia dusíka a zjemnenie zrna v konštrukčných, automobilových a potrubných oceliach.
Zliatina a nehrdzavejúca oceľ.Prísady titánu, ktoré stabilizujú uhlík a zlepšujú-chovanie pri vysokých teplotách.
Spotrebný materiál na zváranie.Titánové-elektródy a drôty, ktoré zušľachťujú štruktúru zvarového kovu.
Letectvo a kozmonautika.Titánové-špeciálne zliatiny ložísk sa používajú na časti drakov lietadiel a motorov, kde je rozhodujúca nízka hmotnosť a tepelná odolnosť.
Automobilový priemysel.Ľahký výfuk, odpruženie a vysokovýkonné{0}}komponenty vyrobené zo zliatin titánu.
Medicínsky a energetický.Titánové zliatiny-odolné voči korózii sa používajú na implantáty a chemické a námorné zariadenia.
Praktické limity a{0}}zľavy
náklady.Titán aj proces redukcie sú drahé, takže zliatina je zvyčajne vyhradená pre triedy, kde merateľne mení výsledok.
Krehkosť.Vysoký obsah titánu môže spôsobiť skrehnutie matrice, takže prísady musia byť prispôsobené analýze a nie maximalizované.
Dostupnosť.Surovina titánu je menej bohatá ako železo alebo mangán a ponuka sa rýchlo stiahne, keď dopyt stúpa.
Energia a životné prostredie.Výroba je energeticky náročná a vytvára trosku a prach, ktoré sa musia riadiť, čo zvyšuje náklady na dodávku.
zotavenie.Titán sa ľahko stráca oxidáciou, takže prax pridávania a načasovanie v naberačke výrazne ovplyvňujú skutočne dosiahnutú výťažnosť.
Často kladené otázky
Otázka: Aký silný je ferotitan?
Nie je to jedna hodnota sily. Materiál obsahujúci 10-45% titánu je predzliatina a jeho pevnosť závisí skôr od obsahu titánu, tepelného spracovania, zrnitosti a spôsobu výroby, než od jedného pevného čísla.
Otázka: Čo znamená obsah titánu v praxi?
Vyšší titán zvyšuje pevnosť a odolnosť proti korózii, ale aj krehkosť, takže trieda je vybraná tak, aby zodpovedala cieľovej analýze vyrábanej ocele alebo zliatiny.
Otázka: Prečo sa do ocele pridáva ferrotitanium?
Titán odstraňuje kyslík a dusík, stabilizuje uhlík v nehrdzavejúcich triedach a zjemňuje veľkosť zŕn, čo zlepšuje húževnatosť a zvárateľnosť.
Otázka: Je ferrotitanium to isté ako kovový titán?
Nie. Ferrotitanium je železo-titánová predzliatina používaná na prísady; titánový kov a jeho zliatiny sú samostatné produkty vyrobené z čisteného titánu.
Otázka: Aké sú hlavné obmedzenia ferotitanu?
Vysoká cena, krehkosť pri vysokých úrovniach titánu, prísnejšia dodávka surovín ako objemové ferozliatiny a významná spotreba energie a oxidačná strata počas tavenia.
Otázka: Ktoré faktory najviac menia silu?
Dominuje obsah titánu a tepelné spracovanie, pričom veľkosť zrna a výrobný postup rozhodujú o konzistencii od dávky k dávke.