Класифікація титанових сплавів і порівняння поширених марок титану та титанових сплавів

У Китаї схема найменування матеріалів із титанового сплаву зазвичай поділяється на три категорії:

·         титанові сплави типу (включаючи сплави, близькі до типу) позначаються ТА

·         Титанові сплави типу (включаючи сплав, близький до типу) позначаються TB

·         + -титанові сплави типу позначаються TC

①Елементи, які стабілізують фазу та підвищують температуру фазового переходу, є стійкими елементами, такими як алюміній, вуглець, кисень і азот. Алюміній є основним легуючим елементом титанових сплавів, який помітно впливає на підвищення міцності титанового сплаву при кімнатних і високих температурах, зниження питомої ваги і підвищення модуля пружності.

②Елементи, які стабілізують фазу та знижують температуру фазового переходу, класифікуються як -стабільні елементи, які можна розділити на ізоморфний тип та евтектоїдний тип. Ізоморфні типи містять молібден, ніобій, ванадій тощо, тоді як евтектоїдні типи містять такі елементи, як хром, марганець, мідь, залізо, кремній тощо.

③Елементи, які незначно впливають на температуру фазового переходу, класифікуються як нейтральні легуючі елементи, такі як цирконій і олово.

Звичайні марки титанового сплаву порівнюються з кодами UNS наступним чином

Основними домішками в титанових сплавах є кисень, азот, вуглець і водень. Кисень і азот мають високу розчинність у фазі, що може значно зміцнити титановий сплав, але зменшує пластичність. Вміст кисню та азоту в титані зазвичай становить менше {{0}}.15 ~ 0.2% і 0.04 ~ 0,05% відповідно.

Розчинність водню у фазі дуже мала, і занадто велика кількість водню, розчиненого в титанових сплавах, утворює гідрид, що робить сплав крихким. Зазвичай вміст водню в титанових сплавах контролюється нижче 0.015%. Розчинення водню в титані є оборотним і може бути видалено шляхом вакуумного відпалу.

Американський стандарт класів 1~38 порівняно з кодом UNS

Найпоширенішим використовуваним титановим сплавом є Ti-6Al-4V, який згідно з американським стандартом має клас 5, а відповідно до китайського позначення TC4. У 1994 році національний стандарт GB/T3620.1-2007 було оновлено та вилучено 2 марки титану, додавши 54 нові марки. Нова загальна кількість марок титану та титанових сплавів становить 76.

Після розробки матеріалів останніх трьох «п'ятирічок» почало формуватися нове покоління матеріалу з титанового сплаву для хребта літака з характеристиками, розробленими Китаєм. Титановий сплав середньої міцності та високої стійкості до пошкоджень TC4-DT, незалежно розроблений у Китаї, має той самий номінальний склад, що й TC4, але вміст кисню знижений, а міцність на руйнування покращена.

Нові матеріали, такі як Ti45NB (матеріал дроту), TA18 (матеріал труби), TB8 (матеріал листів, матеріал дроту, поковки) і TC21 (поковки) також добре використовуються. Поєднуючи існуючі TC1/TC2 (пластина GR1 / GR2), TC4(GR5) (поковки, пластини, дроти) і литий титановий сплав ZTC4, повний набір матеріалів, які мають низьку міцність і високу пластичність, середню міцність і високу пластичність , висока міцність і висока пластичність, надвисокоміцний титановий сплав і литий титановий сплав був сформований.