Propriedades mecânicas do titânio:
(1) A resistência à tração do titânio puro é 265 ~ 353MPa, a liga de titânio disponível é 686-1176mpa e o máximo atual é 1764MPa. As ligas de titânio são comparáveis em resistência a muitas placas de aço, mas a resistência específica do aço é muito inferior às ligas de titânio.
(2) A resistência à compressão do titânio e da liga de titânio não é inferior à sua resistência à tração. A resistência à compressão e à tração do titânio puro industrial são aproximadamente iguais, enquanto a resistência à compressão de Ti-6AI-4V e Ti-5AI-2.5Sn é ligeiramente superior à resistência à tração.
(3) A resistência ao cisalhamento é geralmente 60 por cento ~ 70 por cento da resistência à tração. A resistência à compressão do titânio e da folha de liga de titânio é cerca de 1,2 ~ 2,0 vezes a resistência à tração.
(4) Sob uma atmosfera normal, o limite de resistência do titânio processado e recozido e das ligas de titânio é 0,5 ~ 0,65 de resistência à tração. O limite de resistência do TI-6AI-4V recozido é 0,2 vezes a resistência à tração em 10 milhões de testes de fadiga em um estado de entalhe (Kt=3,9).
(5) A dureza da mais alta pureza do titânio industrial puro é geralmente inferior a 120HB (dureza Brinell), e a dureza de outro titânio industrial puro processado é de 200 ~ 295HB. A dureza da fundição de titânio puro é de 200 ~ 220HB. A dureza da liga de titânio no estado de recozimento é de 32 ~ 38HRC (Rockwell), equivalente a 298 ~ 349HB. A dureza do Ti-5Al-2.5Sn fundido e do Ti-6AI-4V é de 320HB, e a da impureza de baixa depuração Ti-6 Al-4V é 310HB.
(6) O módulo elástico de tração do titânio puro industrial é 105 ~ 109GPa. O módulo elástico de tração da maioria das ligas de titânio no estado de recozimento é de 110 ~ 120GPa. O módulo de tração da liga de titânio endurecida envelhecida é ligeiramente maior que o da liga de titânio recozida, e o módulo de compressão é igual ou maior que o módulo de tração. O módulo de elasticidade específico da liga de titânio é igual ao da liga de alumínio, perdendo apenas para berílio, molibdênio e algumas superligas.
(7) O módulo de torção ou cisalhamento do titânio puro industrial é 46GPa, e o módulo de cisalhamento da liga de titânio é 43 ~ 51GPa. A fim de melhorar a resistência da liga de titânio, aumentar o conteúdo do material intersticial terá efeitos nocivos na resistência ao impacto e tenacidade à fratura da liga. De acordo com o tipo e o estado da liga de titânio, o valor da resistência ao impacto do entalhe Xia do titânio puro industrial desnaturado é de 15 ~ 54J/㎡, e o estado de fundição é de cerca de 4 ~ 10J/㎡. A resistência ao impacto da liga de titânio no estado de recozimento é de 13 ~ 25,8j /㎡, e o estado de envelhecimento é ligeiramente inferior. A força de impacto v-notch de Ti-5AI-2.5Sn no estado de lançamento é 10J/㎡, e a de Ti-6AI-4V é {{18 }}J /㎡. Quanto menor o teor de oxigênio da liga de titânio, maior o valor.
(8) Muitas ligas de titânio têm tenacidade à fratura muito alta, ou a capacidade das ligas de titânio de resistir à propagação de trincas é muito boa. Ti-6ai-4v no estado recozido é um tipo de material de excelente tenacidade. Quando o coeficiente de concentração de entalhe Kt=25,4 mm, a razão de resistência à tração com entalhe para resistência à tração sem entalhe é maior que 1.
(9) A liga de titânio pode manter certo desempenho em altas temperaturas. A liga de titânio industrial geral pode manter seu desempenho em 540 graus, mas só pode ser usada por um curto período de tempo, a faixa de temperatura longa o suficiente é de 450 a 480 graus. As ligas de titânio foram desenvolvidas para uso a 600 graus. Como material de míssil, a liga de titânio pode ser usada em 540 graus por um longo período de tempo e 760 graus por um curto período de tempo.
(10) Titânio e ligas de titânio podem manter suas propriedades mecânicas originais em temperaturas baixas e ultrabaixas. À medida que a temperatura diminui, a resistência do titânio e das ligas de titânio aumenta, enquanto a ductilidade diminui gradualmente. Muitas ligas de titânio recozidas têm ductilidade e tenacidade à fratura suficientes em -195,5 graus. Ti-5ai-2.5sn com elementos intersticiais excepcionalmente baixos pode ser usado em -252.7 graus . A proporção de resistência à tração com entalhe para resistência à tração sem entalhe é de 0,95 ~ 1,15 em -25,7 grau .
(11) Oxigênio líquido, hidrogênio líquido e flúor líquido são propulsores importantes em mísseis e dispositivos espaciais. As propriedades de baixa temperatura dos materiais usados para fazer vasos de gás criogênico e estruturas criogênicas são muito importantes. Quando a microestrutura é equiaxial e o conteúdo de elementos intersticiais (oxigênio, hélio, hidrogênio etc.) é raso, a ductilidade da liga de titânio ainda está abaixo de 5%. A maioria das ligas de titânio tem baixa ductilidade em -252,7 graus , enquanto o alongamento de Ti-6AI-4V atinge 12 por cento .
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