Proprietà meccaniche del titanio:
(1) La resistenza alla trazione del titanio puro è 265 ~ 353 MPa, la lega di titanio disponibile è 686-1176 mpa e il massimo attuale è 1764 MPa. Le leghe di titanio sono paragonabili per resistenza a molte lastre di acciaio, ma la resistenza specifica dell'acciaio è di gran lunga inferiore alle leghe di titanio.
(2) La resistenza alla compressione del titanio e della lega di titanio non è inferiore alla sua resistenza alla trazione. La resistenza allo snervamento alla compressione e la resistenza allo snervamento alla trazione del titanio puro industriale sono approssimativamente uguali, mentre la resistenza alla compressione di Ti-6AI-4V e Ti-5AI-2.5Sn è leggermente superiore alla resistenza alla trazione.
(3) La resistenza al taglio è generalmente del 60 percento ~ 70 percento della resistenza alla trazione. La resistenza alla compressione del foglio di titanio e lega di titanio è circa 1,2 ~ 2,0 volte la resistenza alla trazione.
(4) In un'atmosfera normale, il limite di resistenza del titanio lavorato e ricotto e delle leghe di titanio è 0.5 ~ 0.65 resistenza alla trazione. Il limite di resistenza del TI-6AI-4ricotto è 0.2 volte la resistenza alla trazione a 10 milioni di test di fatica in uno stato di notch (Kt=3.9).
(5) La durezza della massima purezza del titanio puro industriale è solitamente inferiore a 120HB (durezza Brinell) e la durezza di altri titanio lavorato puro industriale è 200 ~ 295HB. La durezza della fusione in titanio puro è di 200 ~ 220 HB. La durezza della lega di titanio allo stato di ricottura è 32 ~ 38HRC (Rockwell), equivalente a 298 ~ 349HB. La durezza di Ti-5Al-2.5Sn e Ti{14}}AI-4V allo stato grezzo è di 320 HB, mentre quella dell'impurità a bassa clearance Ti-6 Al-4V è 310HB.
(6) Il modulo elastico a trazione del titanio puro industriale è 105 ~ 109GPa. Il modulo elastico a trazione della maggior parte delle leghe di titanio allo stato di ricottura è di 110 ~ 120 GPa. Il modulo di trazione della lega di titanio indurita invecchiata è leggermente superiore a quello della lega di titanio ricotto e il modulo di compressione è uguale o maggiore del modulo di trazione. Il modulo elastico specifico della lega di titanio è uguale a quello della lega di alluminio, secondo solo al berillio, al molibdeno e ad alcune superleghe.
(7) Il modulo di torsione o di taglio del titanio puro industriale è 46GPa e il modulo di taglio della lega di titanio è 43 ~ 51GPa. Al fine di migliorare la resistenza della lega di titanio, l'aumento del contenuto di materiale interstiziale avrà effetti dannosi sulla resistenza all'urto e sulla tenacità alla frattura della lega. In base al tipo e allo stato della lega di titanio, il valore di resistenza all'impatto della tacca Xia del titanio puro industriale denaturato è di 15 ~ 54J/㎡ e lo stato di colata è di circa 4 ~ 10J/㎡. La resistenza all'urto della lega di titanio allo stato di ricottura è di 13 ~ 25,8 j /㎡ e lo stato di invecchiamento è leggermente inferiore. La forza d'impatto V-notch di Ti-5AI-2.5Sn nello stato di lancio è 10J/㎡, e quella di Ti-6AI-4V è {{18 }}J /㎡. Minore è il contenuto di ossigeno della lega di titanio, maggiore è il valore.
(8) Molte leghe di titanio hanno una tenacità alla frattura molto elevata, oppure la capacità delle leghe di titanio di resistere alla propagazione delle cricche è molto buona. Ti-6ai-4v allo stato ricotto è un tipo di materiale di eccellente tenacità. Quando il coefficiente di concentrazione dell'intaglio Kt=25.4mm, il rapporto tra resistenza alla trazione con intaglio e resistenza alla trazione senza intaglio è maggiore di 1.
(9) La lega di titanio può mantenere determinate prestazioni a temperature elevate. La lega di titanio industriale generale può mantenere le sue prestazioni a 540 gradi, ma può essere utilizzata solo per un breve periodo, l'intervallo di temperatura sufficientemente lungo è di 450 ~ 480 gradi. Le leghe di titanio sono state sviluppate per l'uso a 600 gradi. Come materiale missilistico, la lega di titanio può essere utilizzata a 540 gradi per lungo tempo e a 760 gradi per breve tempo.
(10) Il titanio e le leghe di titanio possono mantenere le loro proprietà meccaniche originali a temperature basse e bassissime. Al diminuire della temperatura, la resistenza del titanio e delle leghe di titanio aumenta, mentre la duttilità diminuisce gradualmente. Molte leghe di titanio ricotto hanno sufficiente duttilità e tenacità alla frattura a -195.5 gradi . Ti-5ai-2.5sn con elementi interstiziali eccezionalmente bassi può essere utilizzato a -252.7 gradi . Il rapporto tra resistenza alla trazione con intaglio e resistenza alla trazione senza intaglio è 0,95 ~ 1,15 a -25,7 gradi .
(11) L'ossigeno liquido, l'idrogeno liquido e il fluoro liquido sono propellenti importanti nei missili e nei dispositivi spaziali. Le proprietà a bassa temperatura dei materiali utilizzati per realizzare serbatoi di gas criogenici e strutture criogeniche sono molto importanti. Quando la microstruttura è equiassiale e il contenuto di elementi interstiziali (ossigeno, elio, idrogeno, ecc.) è poco profondo, la duttilità della lega di titanio è ancora inferiore al 5%. La maggior parte delle leghe di titanio ha una scarsa duttilità a -252.7 gradi, mentre l'allungamento di Ti-6AI-4V raggiunge il 12 percento.
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