Co Ferrotitanium vlastně je
Ferrotitanium je předslitina železa a titanu, přičemž titan je obvykle přítomen mezi asi 10 % a 45 % hmotnosti. Zbytek tvoří železo spolu s kontrolovanými zbytkovými hladinami uhlíku, křemíku, hliníku a dalších prvků. Vzhledem k tomu, že titan má silnou afinitu ke kyslíku, dusíku a uhlíku, slitina se spotřebovává hlavně jako přísada pro výrobu oceli, která deoxiduje, fixuje dusík a řídí strukturu zrna, spíše než jako konstrukční materiál jako takový.
Komerční materiál se obchoduje ve třech pásech titanu. Volba závisí na tom, kolik titanu tavenina vyžaduje a jaké množství ředění železa může ocelář přijmout.
| Běžný stupeň | Obsah titanu | Typické použití |
|---|---|---|
| FeTi30 | 25-35 % Ti | Obecná dezoxidace oceli a kontrola dusíku |
| FeTi40 | 35-45 % Ti | Vyšší přísady titanu do slitin a nerezových tříd |
| FeTi70 | 65-75 % Ti | Speciální slitiny, ve kterých-musí zůstat nízké nahromadění železa |
Které faktory určují jeho sílu
Pevnost v materiálu titanových-ložisek není nikdy jedno pevné číslo. Čtyři proměnné rozhodují o tom, co daná dávka dokáže.
Obsah titanu.Více titanu obecně znamená vyšší pevnost a lepší odolnost proti korozi, ale také zvyšuje křehkost a riziko praskání při zatížení.
Tepelné zpracování.Materiál udržovaný při vysoké teplotě a poté kalený má tendenci být pevnější a tvrdší než materiál ochlazovaný pomalu.
Velikost zrna.Jemnější zrna zvyšují mez kluzu a houževnatost při stejném chemickém složení, proto je vedle složení specifikována i velikost zrna.
Způsob výroby.Redukce termitu a indukční tavení poskytují různé úrovně zbytků a různé rozpětí{0}}k{1}}šarži. Na konzistentní chemii obvykle záleží více než na jediném vysokém čtení.
Síla, hmotnost a kde jsou skutečné výhody
Titan je při srovnatelném objemu zhruba o 40 % lehčí než ocel, takže poměr pevnosti-k{2}}hmotnosti titanových-materiálů ložisek je tím, na čem designéři nejvíce dbají. Právě tento poměr činí tyto materiály atraktivními v rotačních a vratně se pohybujících dílech, kde se každý kilogram odebraný z součásti vrátí po celou dobu životnosti.
Protiváhou je tuhost a cena. Titanový-materiál ložisek je dražší na kilogram, hůře se opracovává a hůře snáší špatné svařovací postupy než běžná uhlíková ocel, takže se obvykle používá tam, kde úspora hmotnosti nebo odolnost proti korozi skutečně mění konstrukci, nejen jako obecný upgrade.
Kde se používá Ferrotitan
Výroba oceli.Dezoxidace, fixace dusíku a zjemnění zrna v konstrukčních, automobilových a potrubních ocelích.
Slitina a nerezová ocel.Přísady titanu, které stabilizují uhlík a zlepšují-chování při vysokých teplotách.
Svařovací spotřební materiál.Titanové-elektrody a dráty, které zušlechťují strukturu svarového kovu.
Aerospace.Titanové-speciální slitiny ložisek se používají pro části draků letadel a motorů, kde je rozhodující nízká hmotnost a tepelná odolnost.
Automobilový průmysl.Lehký výfuk, odpružení a vysoce výkonné{0}}komponenty vyrobené z titanových slitin.
Lékařské a energetické.Antikorozní-slitiny titanu se používají pro implantáty a pro chemické a námořní vybavení.
Praktické limity a{0}}výměny
Náklady.Titan i proces redukce jsou drahé, takže slitina je obvykle vyhrazena pro jakosti, kde měřitelně mění výsledek.
Křehkost.Přísady s vysokým obsahem titanu mohou zkřehnout matrici, takže přídavky musí být přizpůsobeny analýze spíše než maximalizovat.
Dostupnost.Titanová surovina je méně hojná než železo nebo mangan a nabídka se rychle zužuje, když poptávka stoupá.
Energie a životní prostředí.Výroba je energeticky náročná a vytváří strusku a prach, které je třeba řídit, což zvyšuje náklady na dodávku.
Zotavení.Titan se snadno ztrácí oxidací, takže praxe přidávání a načasování v pánvi silně ovlivňují skutečně dosaženou výtěžnost.
Často kladené otázky
Otázka: Jak silný je ferrotitan?
Není to jedna hodnota síly. Materiál obsahující 10-45 % titanu je předslitina a jeho pevnost závisí spíše na obsahu titanu, tepelném zpracování, zrnitosti a způsobu výroby než na jednom pevném čísle.
Q: Co znamená obsah titanu v praxi?
Vyšší titan zvyšuje pevnost a odolnost proti korozi, ale také křehkost, takže jakost je vybrána tak, aby odpovídala cílové analýze vyráběné oceli nebo slitiny.
Otázka: Proč se do oceli přidává ferrotitan?
Titan odstraňuje kyslík a dusík, stabilizuje uhlík v nerezových stupních a zjemňuje velikost zrna, což zlepšuje houževnatost a svařitelnost.
Otázka: Je ferrotitan stejný jako kovový titan?
Ne. Ferrotitanium je železo-předslitina titanu používaná pro přísady; kovový titan a jeho slitiny jsou samostatné produkty vyrobené z čištěného titanu.
Otázka: Jaká jsou hlavní omezení ferrotitanu?
Vysoká cena, křehkost při vysokých úrovních titanu, těsnější zásobování surovinami než u volně ložených feroslitin a značná spotřeba energie a oxidační ztráty během tavení.
Q: Které faktory mění sílu nejvíce?
Dominuje obsah titanu a tepelné zpracování, přičemž velikost zrna a způsob výroby rozhodují o konzistenci od šarže k šarži.