סגסוגת Ta2 טיטניום (Ti -3 Al -2. 5V) היא סגסוגת שלב קל + ידועה ביציבות התרמית המאוזנת שלה, עמידות בפני קורוזיה וכוח ספציפי גבוה.
התנהגות התפשטות תרמית
TA2 מציג מקדם ליניארי של התרחבות תרמית (CTE) של 8.6 × 1 0 ⁻⁶/ תואר ב 20–100 מעלות, עולה ל- 9.2 × 10⁻⁶/ מעלה ב 500 מעלות. עליית ה- CTE המודחקים בטמפרטורות גבוהות (לעומת 9.5 × 10⁻⁶/ מעלות) של טהור) נובעים מחיזוק פתרונות מוצקים של Al/ Fe, שמייצב את הדינמיקה של הסריג. וריאציות CTE anisotropic (Δ0.5 × 10⁻⁶/ מעלות על פני כיוונים מתגלגלים/ רוחביים) מחייבים אופטימיזציה של מרקם התבואה במהלך זיוף להפחתת לחץ תרמי ברכיבי דיוק.
צפיפות וביצועים מכניים
עם צפיפות של 4.43 גרם/סמ"ק (20 מעלות) ומגזרים תרמיים קלים ל -4.38 גרם/סמ"ק ב -500 מעלות, TA2 משיג חוזק ספציפי של 194 MPa · cm³/g, מתפקד מפלדה 42CRMO (106 MPa · cm³/g) ו- grialling {}}}}. חוזק המתיחה שלו (860 MPa) וכוח התשואה (550 MPa) נשארים יציבים עד 300 מעלות, מה שהופך אותו לאידיאלי למערכות נושאות עומס, טמפרטורה-ביקורתית.
יישומים תעשייתיים
Aerospace רכיבים מבניים
סגסוגת TA2 טיטניום משמשת בהרחבה בסגישת ציוד הנחיתה של המטוסים, שם חוזקה הספציפי הגבוה והיציבות התרמית שלה הם קריטיים. כדי לטפל בסיכוני כישלונות עייפות, טכנולוגיית סיבוב לייזר מעוררת לחץ שיורי דחיסה (-800 MPA) על משטחים, לשפר את חיי העייפות ב -200% במחזורי 10⁷. אופטימיזציה זו מקטינה את משקל הרכיב ב -40% בהשוואה למקבילות פלדה תוך שמירה על עמידה בסטנדרטים של AMS 4928 Aerospace.
ייצור שתלים רפואיים
באורתופדיה, TA2 משמש כחומר הבסיס לגבעולי ירך ללא מלט המופקים באמצעות התכה של קרני אלקטרונים (EBM). אופטימיזציה של פני השטח באמצעות חמצון מיקרו-קשת (MAO) יוצרת 20-30 מיקרומטר שכבות TiO₂ עם חספוס מבוקר (RA =3. 2 מיקרומטר), מקדמת הידבקות תאי עצם. מחקרים קליניים מדגימים 98% ניצולי השתל במשך 10 שנים, ועומדים בדרישות התאימות הביולוגית של ASTM F136 למכשירים רפואיים נושאי עומס.
מערכות עיבוד כימיות
Ta {{0}} גרסאות סגסוגת PD (תוספת PD של 0.2%) נפרסים כספינות כור HCL בסביבות מאכלות. לחיצה איזוסטטית חמה (HIP) ב 920 מעלות ו -100 מגפ"ס מבטלת 99.7% מהחללים הפנימיים, ומבטיחים שלמות מבנית. עידון זה מרחיב את תוחלת החיים התפעולית בין 5 ל 15 שנים ב- 12% HCl תוך 80 מעלות, ומפחית את עלויות השבתה ותחזוקה במפעלים כימיים.
מסלולי חדשנות עתידיים
- TA2 ננו -מבנה באמצעות עיוות פלסטי חמור (SPD)
לחיצה זוויתית שווה-ערוץ (ECAP) מעדפת את גודל התבואה ל 200-500 ננומטר, מה שמגביר את חוזק המתיחה ל -1,100 מגפ"ס ללא אובדן משימות.
- התקדמות ייצור תוספות
פרמטרים של מיטת אבקת לייזר (LPBF) פרמטרים: כוח 250 W, 1, 000 מהירות סריקה של מ"מ/ש ', עובי שכבה של 50 מיקרומטר. חישול שלאחר הבנייה ב 750 מעלות /2 שעות מפחית את התפרקות שלב.
- הנדסת שטח רב -פונקציונלית
ציפויים רב שכבתיים של Craln/Tisin (HV =3, 500) שהופקדו באמצעות היפטים משפרים את התנגדות הבלאי ביישומי להב טורבינה.
התכונות התרמומכניות הייחודיות של Ta2 Titanium Titanium ויכולת ההסתגלות לטכניקות ייצור מתקדמות ממקמות אותו כחומר אבן פינה למערכות האווירה, הביו-רפואית והאנרגיה של הדור הבא. המו"פ המתמשך במבנה ננו-מבנה ועיבוד היברידי ירחיב עוד יותר את תפקידו בפתרונות הנדסיים בעלי ערך גבוה.
