Unterschiede und Anwendungen von TB (Titanlegierung vom Typ -) und TC (Titanlegierung vom Typ + -)

Gemäß der nationalen Norm GB/T-3620.1: Titanlegierung vom Typ TB= -/nahe{2}}; TC= + zweiphasige Titanlegierung. Die Hauptunterschiede zwischen den beiden liegen in ihrer metallografischen Struktur, ihren mechanischen Eigenschaften, ihren Verarbeitungseigenschaften, ihrer Hitzebeständigkeitsgrenze, ihren Kosten und den anwendbaren Szenarien.

I. Vergleich grundlegender Unterschiede

1. Metallografische Struktur und Legierungselemente

• TB-Serie (-Titanlegierungen, TB2, TB3, TB5, TB6, TB8): Enthält eine große Menge an -stabilisierenden Elementen: Vanadium (V), Molybdän (Mo), Chrom (Cr); überwiegend kubisch-raumzentrierte Phase bei Raumtemperatur; Nach der Lösungsbehandlung wird eine metastabile Struktur erhalten, und nach der Alterung zur Festigung fällt eine feine Phase aus.

• TC-Serie (+ Titanlegierungen, TC4, TC11, TC15, TC21)
Enthält sowohl das -stabilisierende Element Aluminium (Al) als auch das -stabilisierende Element Vanadium (V); bestehend aus einer Mischung aus dicht-gepackter hexagonaler Phase und körper-zentrierter kubischer Phase, deren Verhältnis durch Wärmebehandlung angepasst werden kann.

2. Mechanische Eigenschaften

TB-Serie

1. Lösungs-geglühter Zustand: Ausgezeichnete Plastizität, geeignet zum Kaltprägen, Kaltstauchen und Biegen; Die Kaltumformleistung ist der von TC weit überlegen.

2. Nach der Lösungsbehandlung und Alterungsverfestigung kann die Zugfestigkeit 1300–1650 MPa erreichen, mit einer höheren Obergrenze.

3. Geringerer Elastizitätsmodul, größere Rückfederung; ausgezeichnete Härtbarkeit, geeignet für Schmiedeteile mit großem -Abschnitt (Dicke > 150 mm sorgt immer noch für Gesamtfestigkeit).

4. Nachteile: Schlechte thermische Stabilität, langfristige Betriebstemperatur kleiner oder gleich 300 Grad; schlechte Bearbeitbarkeit; etwas höhere Dichte; höhere Kosten.

TC-Serie (vertreten durch TC4)

1. Zugfestigkeit im Glühzustand: ca. 895–930 MPa; nach der Wärmebehandlung maximale Festigkeit ca. 1100 MPa, Endfestigkeit niedriger als TB;

2. Mäßige Plastizität, die hauptsächlich auf Warmschmieden und Warmumformen beruht und sich nur schwer kalt umformen lässt;

3. Bessere Hitzebeständigkeit, TC4 kann kontinuierlich bei 400 Grad betrieben werden, TC11 bis zu 500 Grad;

4. Bessere Bearbeitbarkeit und Schweißbarkeit als TB, ausgereifte Technologie, niedrigerer Preis, hohes Kosten-{1}Leistungsverhältnis.

3. Korrosionsbeständigkeit

• TB: Hervorragende Beständigkeit gegen Meerwasser- und Chloridionenkorrosion; bessere Beständigkeit gegen Kontaktkorrosion durch andere Metalle, weniger anfällig für galvanische Korrosion bei Kontakt mit Edelstahl; Einige Qualitäten (TB8) weisen eine hervorragende Beständigkeit gegenüber starken Säuren und Hochtemperaturoxidation auf.

• TC: Gute Korrosionsbeständigkeit, ausreichend für Meerwasser und schwach saure Umgebungen; aber unter stark korrosiven Bedingungen etwas schwächer als TB.

4. Abwicklung und Kosten

• TB: Komplexe Schmelz-, Schmiede- und Wärmebehandlungsprozesse, die eine strenge Kontrolle der Wärmebehandlung erfordern; ausgezeichnete Kaltumformbarkeit, geeignet für komplexe dünnwandige Teile; Preis 40%-100% höher als TC4.

• TC: Ausgereifter Warmbearbeitungsprozess, gute Schweißleistung, niedrige Massenproduktionskosten; macht etwa 80 % des weltweiten Titanlegierungsverbrauchs aus.

II. Häufig verwendete Sorten und Anwendungsszenarien

Anwendungen der TB-Serie (-Titanlegierung).

1. TB2, TB3: Extrem starke Kaltumformleistung; Wird für hochfeste Schrauben in der Luft- und Raumfahrt, elastische Federn, Wellrohrverbindungen, Befestigungselemente und Satellitenanschlüsse verwendet. Geeignet für Kaltkopfschrauben und Titanfedern.

2. TB5 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn): Stärkste Fähigkeit zum Kaltprägen von Blechen; Flugzeughaut, Wabenstrukturen, dünnwandige unregelmäßige Teile, leichte Strukturteile für Motorräder.

3. TB6 (Ti-10V-2Fe-3Al, nahezu --Legierung): Die gängigste hoch{9}}feste Titanlegierung; Wird in Flugzeugfahrwerken, Flügelgelenken, großen tragenden Schmiedeteilen, Renngestängen und hochfesten Schrauben für High-End-Motorräder verwendet. kann isotherm geschmiedet werden, was zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung führt.

4. TB8 (-21S): Starke Oxidationsbeständigkeit; Wird in Motorabgaskomponenten, speziellen chemischen Geräten und Hochtemperaturleitungen verwendet.

Anwendungen der TC-Serie (+ Titanlegierung).

1. TC4 (Ti-6Al-4V, Güteklasse 5): Das vielseitigste; Wird in Strukturbauteilen für die Luft- und Raumfahrt, Triebwerksventilatoren, orthopädischen Implantaten (Medizinqualität TC4-ELI), Fahrradrahmen, gewöhnlichen Titanschrauben, Meerwasserausrüstung und Druckbehältern verwendet. die erste Wahl für den Langzeitbetrieb unter 400 Grad.

2. TC11: Hitzebeständig; Wird in Kompressorscheiben und -schaufeln von Flugzeugtriebwerken verwendet und ist für einen Langzeitbetrieb bei 500 Grad geeignet.

3. TC15, TC21: Hohe Festigkeit und Zähigkeit; Wird in tragenden Rahmen von Flugzeugen, Fahrwerksgelenken und militärischen Strukturkomponenten verwendet.

TB (Titanlegierung): Hauptsächlich gekennzeichnet durch ultra-hohe Festigkeit und hervorragende Kaltumformbarkeit; schlechte Hitzebeständigkeit, teuer; Wird in hochfesten elastischen Bauteilen, großen Schmiedeteilen und hochwertigen Verbindungselementen verwendet.

• TC (+ Titanlegierung): Ausgewogene Gesamtleistung, bessere Hitzebeständigkeit, einfach zu schweißen und zu verarbeiten, hohe Kosten-effektivität und am vielseitigsten.