Titanyum dövme çelikten daha güçlüdür

1. Güç / Ağırlık Oranı: Titanyum önemli ölçüde üstündür

Bu Titanyum'un en belirgin avantajıdır. Birçok dövme çelik daha yüksek olsa damutlakGüç, titanyum% 40-50 daha hafif(Yoğunluk: ~ 4,5 g/cm³ ve çelik ~ 7.8 g/cm³ ile). Güç ağırlık ile normalleştirildiğinde (yani, mukavemet-ağırlık oranı), titanyum en dövülmüş çeliklerden daha iyi performans gösterir:

Sınıf 5 Titanyum (Ti-6Al-4V)(En yaygın kullanılan titanyum alaşımı): tavlanmış durumunda, ~ 900 MPa'lık bir gerilme mukavemeti ve ~ 850 MPa'lık bir akma mukavemeti vardır. Güç / ağırlık oranı kabaca2x daha yüksekHafif dövme çeliğinkinden daha (örn. A36 çelik: gerilme mukavemeti ~ 550 MPa, verim mukavemeti ~ 250 MPa) ve1.5x daha yüksekorta karbon dövme çelik (örn., 1045 çelik: gerilme mukavemeti ~ 700 MPa, akma mukavemeti ~ 400 MPa).

Yüksek mukavemetli dövme çelikler (örneğin, 4140 alaşımlı çelik, gerilme mukavemetiyle ısıl işlem görür ~ 1.200 MPa) Titanium'un mukavemet / ağırlık oranıyla eşleşemez. Daha yüksek yoğunlukları, mutlak güçteki kazancı reddederek, ağırlık bir kısıtlama olduğunda titanyum daha hafif, daha güçlü bir seçim haline getirir.

2. Mutlak Güç: Dövme çelik daha güçlü olabilir

Açısındanham, ağırlıklı olmayan güç(Çekme veya Verim Mukavemeti), Isıl ile tedavi edilen birçok dövme çelik, ticari titanyum alaşımlarının performansını aşıyor:

Yüksek mukavemetli alaşımlı dövme çelikler: Örneğin,4340 çelik(Havacılık ve uzay iniş dişlileri ve yüksek yük otomotiv parçalarında kullanılır) ~ 1.800 MPa'lık bir gerilme mukavemetine ve söndürüldüğünde ve temperlendiğinde ~ 1.600 MPa'lık bir verim mukavemetine ulaşabilir. Bu, ~ 1.300 MPa gerilme mukavemetinde yer alan derece 19 (TI-15V-3CR-3SN-3AL) gibi en güçlü yaygın titanyum alaşımlarından çok daha yüksektir.

Özel dövme çelikler: Takım çelikleri (örn., H13) veya yağış zorlayıcı paslanmaz çelikler (örneğin, 17-4 pH, ısıl işlem gören) de tüm standart titanyum derecelerini aşan ~ 1.500-2.000 MPa'lık mutlak kuvvetlere ulaşır.

info-443-444

info-439-440 info-443-444

3. "Güç" karşılaştırmasını değiştiren bağlamsal faktörler

Ham mukavemet metriklerinin ötesinde, gerçek dünya performansı genellikle belirli bir kullanım durumu için hangi malzemenin "daha güçlü" olduğunu tanımlar:

Aşındırıcı ortamlar: Titanyum, korozyona (örneğin deniz suyu, asidik kimyasallar veya tuz spreyinde) olağanüstü bir direnç gösterir, böylece zaman içinde tam gücünü korur. Dövme çelik-hatta paslanmaz çelik-bölme, çukur, çukur veya bu koşullarda zayıflar, bu da titanyumu uzun süreli kullanım için daha "dayanıklı ve güçlü" bir seçim haline getirir.

Yüksek sıcaklık istikrarı: Titanyum ~ 400-600 dereceye kadar gücü korur (sınıfa bağlı olarak), ancakısıya dayanıklı dövme çelikler(örn., H11 takım çeliği) veya nikel bazlı süper alaşımlar (genellikle yüksek ısı uygulamalarında dövme çeliğin yanında kullanılır) 600 derecenin üzerinde daha iyi performans gösterir. Daha yüksek sıcaklıklarda, titanyum gücü yumuşatır ve kaybederken, ısıya dayanıklı çelikler sertliği korur.

Yorgunluk gücü: Titanyum, uçak bileşenleri veya tıbbi implantlar gibi uygulamalar için kritik olan mükemmel yorgunluk direncine (arızadan tekrarlanan strese dayanma yeteneğine) sahiptir. Birçok dövme çelik, statik gerilme mukavemetleri daha yüksek olsa bile daha düşük yorgunluk mukavemetine sahiptir.

EğerGüç / ağırlık oranı, korozyon direnci veya yorgunluk mukavemetikritiktir (örneğin, havacılık, tıbbi implantlar, spor ekipmanları), titanyum çoğu dövme çeliklerden daha "güçlü" dir.

Eğermutlak, ağır yük mukavemetiÖnceliktir (örneğin, endüstriyel makineler çerçeveleri, ağırlığın alakasız olduğu inşaat donanımı), ısıl işlem görmüş yüksek mukavemetli dövme çelikler daha güçlüdür.

Evrensel bir "kazanan" yok-seçim başvurunun özel taleplerine bağlıdır.