Sut mae Elfennau Alloying yn Siapio Titaniwm: Tri Chategori y Dylech Chi eu Gwybod

Mae'r elfennau hyn yn codi'r tymheredd beta transus, sy'n golygu eu bod yn gwneud y cyfnod alffa yn sefydlog dros ystod tymheredd ehangach. Maent yn ehangu maes y cyfnod alffa ar y diagram cyfnod ac yn tueddu i fireinio'r strwythur grawn, gan roi hwb i gryfder a gwrthiant gwres.

Y sefydlogwr alffa pwysicaf yn ymarferol ywalwminiwm (Al). Fe'i defnyddir ym mron pob aloi titaniwm masnachol - mae'n gwella cryfder ar dymheredd ystafell ac ar dymheredd uchel, ac mae'n lleihau dwysedd ar yr un pryd. Mae'r cyfuniad hwnnw'n anodd ei guro, a dyna pam mae alwminiwm bron bob amser yn rhan o'r cymysgedd.

Mae sefydlogwyr alffa eraill yn cynnwyscarbon, ocsigen, nitrogen, galium, germanium, a boron. Gair o rybudd ynghylch ocsigen a nitrogen: er eu bod yn cynyddu cryfder, maent hefyd yn lleihau hydwythedd. Wrth gynhyrchu, mae'r rhain fel arfer yn cael eu trin fel amhureddau a'u cadw dan reolaeth dynn yn hytrach na'u hychwanegu'n fwriadol.

Aloiau sefydlog alffa yw asgwrn cefn yaloi titaniwm sy'n gwrthsefyll gwresteulu - y math a ddefnyddir mewn cydrannau injan jet, systemau gwacáu, a rhaglenni tymheredd uchel eraill.

Mae'r rhain yn gwneud y gwrthwyneb: maentistymheredd y beta transus ac ehangu'r rhanbarth cyfnod beta. Mewn gwirionedd, maent yn caniatáu i'r cyfnod beta aros yn sefydlog ar dymheredd lle byddai titaniwm pur eisoes wedi trawsnewid yn alffa. Mae gan beta titaniwm cam-strwythur ciwbig sy'n canolbwyntio ar y corff, sydd yn gyffredinol yn cynnig gwell gwydnwch a gwell ymarferoldeb.

Mae sefydlogwyr beta cyffredin yn cynnwysmolybdenwm (Mo), vanadium (V), a niobium (Nb). Molybdenwm yw un o'r - mwyaf grymus, mae hyd yn oed ychwanegiadau bach yn cael effaith sylweddol ar sefydlogi beta. Defnyddir fanadiwm yn eang mewn aloion strwythurol fel Ti-6Al-4V, yr aloi titaniwm mwyaf cyffredin yn y byd.

Mae aloion sefydlog yn dueddol o fod yn haws i'w hoeri ac yn ymateb yn dda i driniaeth wres, sy'n eu gwneud yn ddeniadol ar gyfer cymwysiadau lle mae angen ffurfiant cymhleth neu wydnwch uchel.

Dyma'r categori mwyaf syml. Mae gan elfennau niwtraleffaith leiaf ar y tymheredd beta transus- nid ydynt yn sefydlogi alffa na beta i unrhyw raddau arwyddocaol. Eu prif gyfraniad ywcryfhau datrysiad solet: maent yn hydoddi i'r matrics titaniwm ac yn gwella eiddo mecanyddol heb amharu ar y cydbwysedd cam.

Y prif elfennau niwtral ywsirconiwm (Zr), tun (Sn), a hafnium (Hf).

Mae pob un yn dod â rhywbeth ychydig yn wahanol i'r bwrdd. Gall tun wella-sefydlogrwydd tymheredd uchel a gwrthiant ymgripiad. Mae zirconium yn cynnig ffordd i fireinio cryfder heb newid yr ecwilibriwm cam, sy'n rhoi offeryn defnyddiol i fetelegwyr ar gyfer optimeiddio perfformiad aloi heb sgîl-effeithiau anfwriadol ar y microstrwythur.