Propiedades mecánicas del titanio:
(1) La resistencia a la tracción del titanio puro es 265 ~ 353MPa, la aleación de titanio disponible es 686-1176mpa y el máximo actual es 1764MPa. Las aleaciones de titanio son comparables en resistencia a muchas placas de acero, pero la resistencia específica del acero es muy inferior a la de las aleaciones de titanio.
(2) La resistencia a la compresión del titanio y la aleación de titanio no es inferior a su resistencia a la tracción. El límite elástico a la compresión y el límite elástico a la tracción del titanio puro industrial son aproximadamente iguales, mientras que la resistencia a la compresión de Ti-6AI-4V y Ti-5AI-2.5Sn es ligeramente superior a la resistencia a la tracción.
(3) La resistencia al corte es generalmente del 60 por ciento ~ 70 por ciento de la resistencia a la tracción. El límite elástico de compresión del titanio y la lámina de aleación de titanio es de aproximadamente 1,2 ~ 2,0 veces la resistencia a la tracción.
(4) En una atmósfera normal, el límite de resistencia del titanio y las aleaciones de titanio procesados y recocidos es 0.5 ~ 0.65 de resistencia a la tracción. El límite de resistencia del recocido TI-6AI-4V es 0,2 veces la resistencia a la tracción en 10 millones de pruebas de fatiga en un estado de muesca (Kt=3,9).
(5) La dureza de la pureza más alta del titanio puro industrial suele ser inferior a 120 HB (dureza Brinell), y la dureza de otro titanio procesado puro industrial es de 200 ~ 295 HB. La dureza de la fundición de titanio puro es de 200 ~ 220 HB. La dureza de la aleación de titanio en estado de recocido es de 32 ~ 38HRC (Rockwell), equivalente a 298 ~ 349HB. La dureza del Ti-5Al-2.5Sn y del Ti-6AI-4V as-cast es 320HB, y la de la impureza Ti-6 de baja holgura Al-4V es 310HB.
(6) El módulo de elasticidad a la tracción del titanio puro industrial es de 105 ~ 109 GPa. El módulo de elasticidad a la tracción de la mayoría de las aleaciones de titanio en el estado de recocido es de 110 ~ 120 GPa. El módulo de tracción de la aleación de titanio endurecido envejecido es ligeramente mayor que el de la aleación de titanio recocido, y el módulo de compresión es igual o mayor que el módulo de tracción. El módulo de elasticidad específico de la aleación de titanio es igual al de la aleación de aluminio, solo superado por el berilio, el molibdeno y algunas superaleaciones.
(7) El módulo de torsión o cizallamiento del titanio puro industrial es de 46 GPa, y el módulo de cizallamiento de la aleación de titanio es de 43 ~ 51 GPa. Para mejorar la resistencia de la aleación de titanio, el aumento del contenido de material intersticial tendrá efectos nocivos sobre la resistencia al impacto y la tenacidad a la fractura de la aleación. De acuerdo con el tipo y el estado de la aleación de titanio, el valor de resistencia al impacto de muesca Xia del titanio puro industrial desnaturalizado es de 15 ~ 54J/㎡, y el estado de fundición es de aproximadamente 4 ~ 10J/㎡. La resistencia al impacto de la aleación de titanio en el estado de recocido es de 13 ~ 25,8 j /㎡, y el estado de envejecimiento es ligeramente inferior. La fuerza de impacto de muesca en V de Ti-5AI-2.5Sn en el estado de fundición es 10J/㎡, y la de Ti-6AI-4V es {{18 }}J /㎡. Cuanto menor sea el contenido de oxígeno de la aleación de titanio, mayor será el valor.
(8) Muchas aleaciones de titanio tienen una tenacidad a la fractura muy alta, o la capacidad de las aleaciones de titanio para resistir la propagación de grietas es muy buena. Ti-6ai-4v en estado recocido es un tipo de material de excelente tenacidad. Cuando el coeficiente de concentración de muesca Kt=25.4mm, la relación entre la resistencia a la tracción con muesca y la resistencia a la tracción sin muesca es mayor que 1.
(9) La aleación de titanio puede mantener cierto rendimiento a altas temperaturas. La aleación de titanio industrial general puede mantener su rendimiento a 540 grados, pero solo se puede usar por un corto tiempo, el rango de temperatura lo suficientemente largo es de 450 ~ 480 grados. Se han desarrollado aleaciones de titanio para uso a 600 grados. Como material para misiles, la aleación de titanio se puede utilizar a 540 grados durante mucho tiempo y a 760 grados durante poco tiempo.
(10) El titanio y las aleaciones de titanio pueden conservar sus propiedades mecánicas originales a temperaturas bajas y ultrabajas. A medida que disminuye la temperatura, aumenta la resistencia del titanio y las aleaciones de titanio, mientras que la ductilidad disminuye gradualmente. Muchas aleaciones de titanio recocidas tienen suficiente ductilidad y tenacidad a la fractura a -195.5 grados. Ti-5ai-2.5sn con elementos intersticiales excepcionalmente bajos se puede usar a -252.7 grados . La relación entre la resistencia a la tracción con muescas y la resistencia a la tracción sin muescas es de 0,95 ~ 1,15 a -25,7 grados.
(11) El oxígeno líquido, el hidrógeno líquido y el flúor líquido son propulsores importantes en misiles y dispositivos espaciales. Las propiedades a baja temperatura de los materiales utilizados para fabricar recipientes de gas criogénico y estructuras criogénicas son muy importantes. Cuando la microestructura es equiaxial y el contenido de elementos intersticiales (oxígeno, helio, hidrógeno, etc.) es poco profundo, la ductilidad de la aleación de titanio sigue estando por debajo del 5 por ciento. La mayoría de las aleaciones de titanio tienen poca ductilidad a -252.7 grados, mientras que el alargamiento de Ti-6AI-4V alcanza el 12 por ciento.
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