Stopy tytanu. Stopy tytanu i niklu 1



Podobne dokumenty
Obróbka cieplna stali

ĆWICZENIE Nr 9. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. inż. A. Weroński

Zakres tematyczny. Politechnika Rzeszowska - Materiały lotnicze - I LD / dr inż. Maciej Motyka

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Klasyfikacja stali i przykłady oznaczeń

Stopy żelaza. Stale Staliwa Żeliwa

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH

OK SFA/AWS A 5.11: (NiTi3) zasadowa. Otulina:

WSPÓŁCZESNE I PRZYSZŁE MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE W LOTNICZYCH SILNIKACH TURBINOWYCH

Projekt MES. Wykonali: Lidia Orkowska Mateusz Wróbel Adam Wysocki WBMIZ, MIBM, IMe


Stopy niklu Stopy Niklu

LABORATORIUM STEROWANIE SILNIKA KROKOWEGO

EFEKT PAMIĘCI KSZTAŁTU

Podstawy Konstrukcji Maszyn

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Opracowali: dr inŝ. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

2. Biomateriały metaliczne wykorzystywane w medycynie

Nowoczesne stale bainityczne

STRUKTURA STOPÓW UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

ĆWICZENIE Nr 3/N. zastosowania. 7. Stopy tytanu stosowane w motoryzacji, lotnictwie i medycynie.

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

Olej rzepakowy, jako paliwo do silników z zapłonem samoczynnym

19 ROZSZERZALNOŚĆ TERMICZNA. PRZEMIANY FAZOWE

Stechiometria równań reakcji chemicznych, objętość gazów w warunkach odmiennych od warunków normalnych (0 o C 273K, 273hPa)

Materiały metalowe. Wpływ składu chemicznego na struktur i własnoci stali. Wpływ składu chemicznego na struktur stali niestopowych i niskostopowych

Sterownik Silnika Krokowego GS 600

Jakość oferty edukacji kulturalnej w Warszawie Raport z badania

Proste struktury krystaliczne

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE

Stale austenityczne. Struktura i własności

4. Korozja elektrochemiczna amorficznych i nanokrystalicznych stopów Fe 78 Si 9 B 13 oraz Fe 73,5 Si 13,5 B 9 Nb 3 Cu 1

OK Autrod SFA/AWS A 5.14: ERNiCrMo-3 EN ISO 18274: S Ni 6625 (NiCr22Mo9Nb)

7. REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Materiały konstrukcyjne

OK Tigrod 1070 (OK Tigrod 18.01)*

KONKURS PRZEDMIOTOWY Z FIZYKI dla uczniów gimnazjów województwa lubuskiego 23 marca 2012 r. zawody III stopnia (finałowe)

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

Skład chemiczny wybranych stopów niklu do obróbki plastycznej

Materiały pomocnicze 8 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Zagospodarowanie magazynu

ĆWICZENIE Nr 8. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Opracowali: dr inż. Krzysztof Pałka dr Hanna Stupnicka

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

STALE ODPORNE NA KOROZJ

Materiały z przeróbki opon w nawierzchniach asfaltowych

WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY

PODSTAWY OBLICZEŃ CHEMICZNYCH DLA MECHANIKÓW

dyfuzja w płynie nieruchomym (lub w ruchu laminarnym) prowadzi do wzrostu chmury zanieczyszczenia

Co to jest stal nierdzewna? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

Objaśnienia. SuperLine

ZESPÓŁ WŁASNOŚCI MATERIAŁÓW MAJĄCY KLUCZOWE ZNACZENIE DLA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO OBRÓBKI MECHANICZNEJ

Czteropompowy zestaw do podnoszenia ciśnienia ZKA35/3-6/4

Komentarz Sesja letnia zawód: technik organizacji reklamy 342 [01] 1. Treść zadania egzaminacyjnego wraz z załącznikami.

Kratownice Wieża Eiffel a

CENTRUM BADANIA OPINII SPOŁECZNEJ

12. Wyznaczenie relacji diagnostycznej oceny stanu wytrzymało ci badanych materiałów kompozytowych

KIEROWNIK ZAKŁADU TECHNOLOGII WODY I ŚIEKÓW

FLOP SYSTEM SP. Z O.O., Wrocław,ul. Kiełczowska 64 tel./fax (071) , , tel /9

Ćwiczenie nr 2 Temat: Umocnienie wydzieleniowe stopu Al z Cu + umocnienie stali

EFEKT PAMIĘCI KSZTAŁTU

XLII OLIMPIADA GEOGRAFICZNA

Aktywność ruchowa osób starszych Nordic Walking

18 TERMODYNAMIKA. PODSUMOWANIE

NACZYNIE WZBIORCZE INSTRUKCJA OBSŁUGI INSTRUKCJA INSTALOWANIA

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

Podstawy nauki o materiałach. Struktura i własności żeliw

Modernizacja i rozbudowa systemu kanalizacyjnego miasta Jaworzna faza I

GŁÓWNY URZĄD STATYSTYCZNY Notatka informacyjna Warszawa r.

Austenityczne stale nierdzewne

Techniczne nauki М.М.Zheplinska, A.S.Bessarab Narodowy uniwersytet spożywczych technologii, Кijow STOSOWANIE PARY WODNEJ SKRAPLANIA KAWITACJI

ANALIZA WYTRZYMAŁOŚCIOWA MES ZŁAMANIA SZYJKI KOŚCI UDOWEJ STABILIZOWANEJ GWOŹDZIEM ŚRÓDSZPIKOWYM TYPU GAMMA

SERIA 3D ZNORMALIZOWANE ORAZ MONOBLOKOWE POMPY ODŚRODKOWE ZGODNE Z NORMĄ EN 733 (EX DIN 24255) 3DS 3DP

CHARAKTERYSTYKA WYTRZYMAŁOŚCI DREWNA JAKO JEGO PODSTAWOWEJ WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNEJ

Dobór nastaw PID regulatorów LB-760A i LB-762

Temat: Rodzaje połączeń mechanicznych

OPINIA GEOTECHNICZNA

Pilotażowy program Aktywny samorząd ważnym krokiem w kierunku wydajniejszego modelu polityki społecznej wobec osób niepełnosprawnych

MATEMATYKA 4 INSTYTUT MEDICUS FUNKCJA KWADRATOWA. Kurs przygotowawczy na studia medyczne. Rok szkolny 2010/2011. tel

Materiałoznawstwo. Wzornictwo Przemysłowe I stopień ogólnoakademicki stacjonarne wszystkie Katedra Technik Komputerowych i Uzbrojenia

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

STRUKTURA STOPÓW CHARAKTERYSTYKA FAZ. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Kształtowanie struktury i własności użytkowych umacnianej wydzieleniowo miedzi tytanowej. 7. Podsumowanie

Wiek produkcyjny ( M : lat i K : lat )

4. STRUKTURA KRYSZTAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH. Irena Zubel Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechnika Wrocławska (na prawach rękopisu)

Matematyka ubezpieczeń majątkowych r.

W tym elemencie większość zdających nie zapisywała za pomocą równania reakcji procesu zobojętniania tlenku sodu mianowanym roztworem kwasu solnego.

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

Zastosowanie tytanu i wybranych stopów tytanu w lotnictwie

Plan wykładu. Uwagi ogólne i definicje (1)

LXV OLIMPIADA FIZYCZNA ZAWODY III STOPNIA

PARAMETRY TECHNICZNE PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

INSTRUKCJA BHP PRZY RECZNYCH PRACACH TRANSPORTOWYCH DLA PRACOWNIKÓW KUCHENKI ODDZIAŁOWEJ.

Podstawowe pojęcia: Populacja. Populacja skończona zawiera skończoną liczbę jednostek statystycznych

Finansujący: Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie

BADANIA WPŁYWU WYSOKOTEMPETARTUROWEGO WYARZANIA NA CECHY MIKROSTRUKTURY WYBRANYCH NADSTOPÓW NA OSNOWIE NIKLU

Transkrypt:

Stopy tytanu Stopy tytanu i niklu 1

Tytan i jego stopy Al Ti Cu Ni liczba at. 13 22 29 28 struktura kryst. A1 αa3/βa2 A1 A1 ρ, kg m -3 2700 4500 8930 8900 T t, C 660 1668 1085 1453 α, 10-6 K -1 18 8,4 26 13,3 λ, W m -1 K-1 247 11,4 398 82,9 µ, nω m 28,2 420 16,7 68,4 E, GPa 78 115(α) 125 207 R m, MPa 45 235 209 317 R 0,2, MPa 10 140 33 59 A, % 50 54 60 30 Stopy tytanu i niklu 2

Stopy tytanu temperatura przemiany Ti α Ti β 882,5 C Ti α Ti β (900 C) c/a = 1,587 Stopy tytanu i niklu 3

Stopy tytanu podstawowe właściwości tytanu i jego stopów decydujące o ich zastosowaniu to: duŝa wytrzymałość względna, duŝa odporność na korozję; metaliczny tytan jest drogi ze względu na duŝe zuŝycie energii i surowców w procesie otrzymywania; Wytrzymałość względna Stopy tytanu Stopy aluminium Temperatura Stopy niklu Stal Stopy tytanu i niklu 4

Pierwiastki stopowe stabilizujące fazę α: Al stosowany najczęściej oraz pierwiastki międzywęzłowe O, N, C, stabilizujące fazę β: β-izomorficzne: Mo, V, Ta, Nb, β-eutektoidalne: Fe, Mn, Cr, Co, Ni, Cu, Si, H; neutralne: Sn, Zr stabilizatory α β-izomorficzne β-eutektoidalne temperatura zawartość pierwiastka stopowego Stopy tytanu i niklu 5

Fazy w stopach tytanu faza α: roztwór stały międzywęzłowy (O, N, C) lub róŝnowęzłowy (Al) dodatków stopowych w tytanie α Aluminium: poprawia stabilność cieplną i zmniejsza gęstość stopu zawartość w przemysłowych, dwufazowych stopach tytanu 1,6-7,5%; większa zawartość aluminium prowadzi do wydzielania uporządkowanej fazy międzymetalicznej α 2 (Ti 3 Al) utrudniającej lub uniemoŝliwiającej przeróbkę plastyczną; faza β: roztwór stały międzywęzłowy (H) lub róŝnowęzłowy dodatków stopowych w tytanie β Stopy tytanu i niklu 6

Fazy w stopach tytanu faza martenzytyczna α': przesycony roztwór stały pierwiastków w tytanie α powstaje: podczas szybkiego chłodzenia z temperatury zakresu stabilności fazy β w wyniku odkształcenia plastycznego przemiana β α' - podobna do przemiany martenzytycznej w stali faza α' róŝni się od martenzytu w stali jest przesyconym roztworem róŝnowęzłowym (w stali międzywęzłowy) dlatego powoduje mały efekt umocnienia (w porównaniu z umocnieniem stali w wyniku przemiany austenit martenzyt) Stopy tytanu i niklu 7

Fazy w stopach tytanu faza martenzytyczna α'': przesycony roztwór stały pierwiastków w tytanie α (struktura krystaliczna układu rombowego) budowa: płytkowa (iglasta) charakteryzuje je większa dyspersja w porównaniu z płytkami fazy α' podobna morfologia ziarn faz α' i α'' oraz ciągła zmiana stęŝenia pierwiastków w obu fazach powodują, Ŝe często obie fazy rozpatruje się jako jedną fazę martenzytyczną α (α''). Stopy tytanu i niklu 8

Budowa fazowa stopów tytanu stopy α (i pseudo-α) tytan techniczny oraz stopy z pierwiastkami neutralnymi lub stabilizującymi fazę α, np.: Ti-5Al-2,5Sn, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, Ti-6Al-5Zr-0,5Mo-0,25Si; stopy α+β udział fazy β w temperaturze pokojowej wynosi od 5 do 40%, np.: Ti-6Al-4V, Ti-6Al-2Mo-2Cr, Ti-6Al-6Mo-4Zr-2Sn; stopy β (i pseudo-β), np.: Ti-10V-2Fe-3Al, Ti-13V-11Cr-3Al; maksymalna temperatura stosowania: 450 C stopy α+β, 600 C stopy α i pseudo-α Stopy tytanu i niklu 10

Właściwości stopów tytanu stopy α stopy α+β stopy β gęstość ciągliwość wytrzymałość w temp. pok. odporność na pełzanie odporność na korozję odporność na utlenianie spawalność odkształcalność na zimno Stopy tytanu i niklu 11

Mikrostruktura stopów tytanu równoosiowa (globularna) stop Ti-6Al-4V płytkowa powstaje w wyniku rekrystalizacji powstaje w wyniku chłodzenia z temperatury stabilności fazy β Stopy tytanu i niklu 12

Mikrostruktura stopów tytanu równoosiowa (globularna) stop Ti-6Al-4V płytkowa wytrzymałość ciągliwość odporność na pękanie inicjacja pęknięcia zmęcz. propagacja pęknięcia zmęcz. odporność na pełzanie odporność na utlenianie Stopy tytanu i niklu 13

Mikrostruktura stopów tytanu bi-modalna Stopy tytanu i niklu 14

Mikrostruktura stopów tytanu stop Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo 1 C/min Stopy tytanu i niklu 100 C/min 8000 C/min 15

Zastosowanie stopów tytanu przemysł lotniczy, EUR USA JAP silniki 37% 42% płatowce 33% 38% przemysł 30% 20% 90% Stopy tytanu i niklu 16

Zastosowanie stopów tytanu górne dźwigary skrzydeł Boeing 787 Stopy tytanu i niklu 17

Zastosowanie stopów tytanu podzespół podwozia samolotu Boeing 777 (element poziomy ze stopu Ti-10-2-3 największy z wykonywanych dotychczas metodą kucia ze stopu typu β) Ti-10V-2Fe-3Al Stopy tytanu i niklu 18

Zastosowanie stopów tytanu 4% 1% 1% 2% 13% 18% 6% płatowiec B747 7% 8% A340 81% 65% 4,5% 5,5% Aluminium silnik turbinowy 36% 39% Nikiel Stal Tytan 15% Kompozyty Inne Stopy tytanu i niklu 19

Zastosowanie stopów tytanu Lockheed SR-71 Blackbird 93% masy płatowca (gł. stop B120VCA Ti-13V-11Cr-3Al) Stopy tytanu i niklu 20

Zastosowanie stopów tytanu przemysł chemiczny głównie tytan techniczny, który stanowi 20-30% produkowanych stopów tytanu; R m 240-740 MPa w zaleŝności od zawartości tlenu; stopy tytanu są stosowane jako biomateriał np. na protezy stawu biodrowego, implanty scalające kości oraz w stomatologii; Stopy tytanu i niklu 21

Zastosowanie stopów tytanu sport i rekreacja, architektura np. muzeum Guggenheima w Bilbao; Stopy tytanu i niklu 23

Fazy międzymetaliczne TiAl γ układ tetragonalny a=0,4005nm c=0,4070nm Ti 3 Al α 2 układ heksagonalny a=0,5782nm c=0,4629nm Stopy tytanu i niklu 24

Stopy na osnowie faz międzymetalicznych zalety (w porównaniu do tradycyjnych stopów Ti): mniejsza gęstość, większa wytrzymałość na pełzanie, większa odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze; wady: mniejsza ciągliwość w temperaturze pokojowej, mniejsza odporność na pękanie, problemy technologiczne; Stopy tytanu i niklu 25

Stopy na osnowie faz międzymetalicznych Ti-48Al-2Cr Stopy tytanu i niklu 26

Stopy na osnowie faz międzymetalicznych Stopy tytanu i niklu 27

Stopy na osnowie faz międzymetalicznych Odlewane łopatki turbiny niskiego ciśnienia (Boeing 747) (GE Aircraft Engines) Stopy tytanu i niklu 28

Stop tytanu + włókna SiC włókno osnowa Stopy tytanu i niklu 29

Stop tytanu + włókna SiC blisk bladed disk bling bladed ring Stopy tytanu i niklu 30

Stop tytanu + włókna SiC maksymalną wytrzymałość na rozciąganie uzyskuje się przy udziale włókien ok. 40%. Dla kompozytu SiC/IMI 834 w temp. 20 C R m = 2400MPa. Stopy tytanu i niklu 31