Prestazioni di piastre di titanio in ambienti ad alta o bassa temperatura

1. Prestazioni in ambienti ad alta temperatura
Forza e stabilità
Le piastre di titanio hanno una resistenza e stabilità eccellenti ad alte temperature. Ad esempio, la temperatura operativa a lungo termine del titanio puro TA1 può raggiungere i 300 ° C, mentre alcune leghe di titanio resistenti ad alta temperatura come Ti-6al-4v possono ancora mantenere le loro proprietà meccaniche per un breve periodo quando la temperatura raggiunge i 540 ° C. In applicazione a lungo termine, l'intervallo di temperatura operativa raccomandata è di 450-480 ° C.
Le piastre di titanio non sono soggette a deformazioni o abbracci ad alte temperature. La sua resistenza diminuisce gradualmente con l'aumentare della temperatura, ma all'interno di un intervallo di temperatura ragionevole, può comunque mantenere una resistenza e una stabilità sufficienti per soddisfare vari requisiti di applicazione.
Resistenza alla corrosione
Le piastre di titanio hanno una resistenza alla corrosione eccezionale alla maggior parte dei media chimici ad alte temperature. La sua superficie può generare un film di ossido estremamente sottile, denso e stabile, che ha un effetto di protezione da ossidazione. Tuttavia, va notato che le piastre di titanio possono essere sensibili alla corrosione da stress quando sono in contatto con determinati media (come il cloruro di sodio secco) ad alte temperature.
Trattamento termico e raffreddamento
Quando la piastra di titanio viene raffreddata ad alta temperatura, se la velocità di raffreddamento è troppo veloce, lo stress residuo può essere generato al suo interno, rendendola fragile. Pertanto, è necessario assumere un processo di raffreddamento ragionevole e misure di trattamento termico, come il trattamento di ricottura e invecchiamento, per eliminare o ridurre lo stress residuo e migliorare la tenacità della piastra di titanio.

2. Prestazioni in ambiente a bassa temperatura
Forza e tenacità
Nell'ambiente a bassa temperatura, la resistenza della piastra di titanio aumenta gradualmente mantenendo la sua plasticità e tenacità originali. Questa funzione rende la piastra di titanio un materiale ingegneristico a bassa temperatura ideale. Ad esempio, in un ambiente a bassa temperatura di -196 ° C, il piastra in foglio di titanio non mostrerà fragilità a bassa temperatura.
Alcune leghe di titanio come TI-5AI-5Sneli funzionano bene in ambienti a bassa temperatura. La loro forza aumenta con la temperatura decrescente, mentre la plasticità diminuisce relativamente poco, quindi possono comunque mantenere un'eccellente duttilità e tenacità in condizioni di temperatura ultra-bassa.
Stabilità
Le piastre di titanio hanno una buona stabilità a basse temperature e non sono soggette a deformazioni o crack. Ciò rende le piastre di titanio ampiamente utilizzate nei contenitori di stoccaggio e di trasporto per liquidi criogenici come ossigeno liquido e idrogeno liquido.

3. Casi di applicazione di piastre di titanio in ambienti ad alta e bassa temperatura
Applicazione in ambienti ad alta temperatura
Le piastre di titanio sono ampiamente utilizzate in attrezzature ad alta temperatura e motori aerodinamici a causa delle loro eccellenti prestazioni ad alta temperatura. Ad esempio, nei motori aerodinamici, le piastre di titanio vengono utilizzate per produrre componenti chiave come dischi di compressore e pale, che possono resistere al duro ambiente di alta temperatura e alta pressione.
Applicazione in ambienti a bassa temperatura
In ambienti a bassa temperatura, le piastre di titanio vengono utilizzate per produrre contenitori di stoccaggio e trasporto per liquidi criogenici come ossigeno liquido e idrogeno liquido. Inoltre, le piastre di titanio vengono utilizzate anche nei materiali da costruzione nelle aree fredde a causa delle loro buone prestazioni a bassa temperatura.

4. Confronto con altri materiali
Rispetto ad altri materiali metallici, le piastre di titanio hanno prestazioni migliori in ambienti ad alta e bassa temperatura. Ad esempio, rispetto alle leghe di alluminio e in leghe di magnesio, le piastre di titanio hanno una resistenza e stabilità più elevate ad alte temperature; Rispetto all'acciaio inossidabile, le piastre di titanio hanno una migliore tesi e resistenza all'impatto a basse temperature.