Classificació d'aliatges de titani i comparació de graus comuns de titani i aliatges de titani

A la Xina, l'esquema de denominació dels materials d'aliatge de titani es divideix normalment en tres categories:

·         Els aliatges de titani de tipus (incloent-hi un aliatge gairebé de tipus) es designen amb TA

·         Els aliatges de titani de tipus (incloent un aliatge gairebé de tipus) es designen amb TB

·         + -Els aliatges de titani de tipus estan designats amb TC

①Els elements que estabilitzen la fase i augmenten la temperatura de transició de fase són elements estables, com l'alumini, el carboni, l'oxigen i el nitrogen. L'alumini és l'element d'aliatge principal dels aliatges de titani, que té un efecte notable en la millora de la resistència de l'aliatge de titani a temperatura ambient i altes temperatures, reduint la gravetat específica i augmentant el mòdul elàstic.

②Els elements que estabilitzen la fase i redueixen les temperatures de transició de fase es classifiquen com a elements estables, que es poden dividir en tipus isomorf i tipus eutectoide. Els tipus isomorfs contenen molibdè, niobi, vanadi, etc., mentre que els tipus eutectoides contenen elements com crom, manganès, coure, ferro, silici, etc.

③Els elements amb poc efecte sobre la temperatura de transició de fase es classifiquen com a elements d'aliatge neutre, com ara el zirconi i l'estany.

Els graus comuns d'aliatge de titani es comparen amb els codis UNS de la següent manera

L'oxigen, el nitrogen, el carboni i l'hidrogen són les principals impureses dels aliatges de titani. L'oxigen i el nitrogen tenen una alta solubilitat en fase, cosa que pot enfortir significativament l'aliatge de titani, però disminueix la plasticitat. El contingut d'oxigen i nitrogen del titani es defineix generalment com a inferior a {{0}},15 ~ 0,2% i 0,04 ~ 0,05%, respectivament.

La solubilitat de l'hidrogen en la fase és molt petita, i massa hidrogen dissolt en aliatges de titani produirà hidrur, fent que l'aliatge sigui trencadís. Normalment, el contingut d'hidrogen dels aliatges de titani es controla per sota del 0,015%. La dissolució de l'hidrogen en titani és reversible i es pot eliminar mitjançant el recuit al buit.

Graus estàndard nord-americà 1~38 en comparació amb el codi UNS

La composició d'aliatge de titani més utilitzada és Ti-6Al{-4V, que segons l'estàndard nord-americà és de grau 5 i segons la designació xinesa TC4. El 1994 es va actualitzar l'estàndard nacional GB/T3620.1-2007 i es va eliminar 2 graus de titani mentre s'afegeixen 54 graus nous. El nou nombre total de graus de titani i aliatges de titani és de 76.

Després del desenvolupament del material dels darrers tres "plans quinquennals", ha començat a prendre forma una nova generació de material d'aliatge de titani de columna vertebral d'avions amb característiques desenvolupades a la Xina. L'aliatge de titani de resistència mitjana i alta tolerància a danys TC4-DT desenvolupat de manera independent a la Xina té la mateixa composició nominal que el TC4, però el contingut d'oxigen es redueix i es millora la resistència a la fractura.

També s'han utilitzat nous materials com Ti45NB (material de filferro), TA18 (material de canonada), TB8 (material de làmina, material de filferro, forja) i TC21 (forjada). En combinar l'existent TC1/TC2 (placa GR1 / GR2), TC4 (GR5) (forja, plaques, filferros) i l'aliatge de titani fos ZTC4, un conjunt complet de materials que són de baixa resistència i alta plasticitat, resistència mitjana i alta plasticitat. S'ha format aliatge de titani d'alta resistència i alta plasticitat, d'alta resistència i aliatge de titani fos.