Hvernig leysa verkfræðingar títanbindingaráskoranir í samsettum efnum?

Einhleypurtítan málmblöndur  have inherent limitations in electrical conductivity, wear resistance and cost-effectiveness. Titanium metal composites achieve a "1+1>2" samverkandi frammistöðuáhrif með því að sameina títan á kunnáttusamlegan hátt með málmum eins og stáli, áli og kopar. Að ná raunverulegum "óaðfinnanlegum tengingum" milli mismunandi málma er kjarnaáskorunin og heilla þessarar tækni.

 

 

Sönn „óaðfinnanleg tenging“ er í rauninni myndun sterks málmvinnslutengis við viðmótið, frekar en einföld vélrænni viðloðun. Ferlið skiptist í þrjú lykilþrep:

 

• Líkamleg snerting á yfirborði: Útrýmdu stórsæjum bilum á milli málmyfirborða með þrýstingi eða höggi, þar sem fyrstu snerting á sér stað aðeins við smásæjar skaðræði.
• Viðmótsvirkjun og plastaflögun: Hár hiti, hár þrýstingur eða hár-hraði veldur alvarlegri aflögun snertipunkta, brýtur oxíðfilmuna og afhjúpar fersk málmfrumeindir.
• Atómdreifing og tenging: Málmtengi myndast þegar atómfjarlægðin minnkar í 0,3-0,5 nanómetra. Síðari gagnkvæm dreifing atóma myndar dreifingarlag sem gerir sér grein fyrir samþættingu viðmóta.

 

Eiginleikar ákjósanlegs óaðfinnanlegs viðmóts: Engir gallar eins og svitahola eða sprungur, stöðug umskipti á frumefnisdreifingu, bindingarstyrkur hærri en veikara grunnefnisins og engin viðmót flögnun meðan á þjónustu stendur.

 

 

 

 

Mismunur á kristalbyggingu milli mismunandi málma, ósamræmi í varmaþenslustuðlum og tilhneiging til að mynda brothætt millimálmsambönd eru helstu hindranirnar fyrir því að ná „óaðfinnanlegu tengingu“. Vísindamenn hafa leyst þessi vandamál með þremur helstu tæknibyltingum:

 

1. Millilagshönnun

Virkar sem "þýðandi" á milli tveggja málma, það getur létt á streitu á yfirborði og hindrað myndun brothættra millimálmasambanda. Nb, Cu, Ni o.s.frv. eru almennt notuð fyrir títan-stálsamsetningar. Meðal þeirra hafa samsett efni sem eru unnin með Nb/Cu tvöföldum millilögum togstyrk upp á 539,7 MPa og lenging upp á 9,7%. Hrein títanþynna er notuð fyrir títan-álsamsett efni, sem getur stjórnað þykkt millimálmasambandslagsins að innan við nokkurra míkron og tryggt viðmótseigleika.

 

2. Nákvæm stjórn á viðbrögðum við andliti

Títan er viðkvæmt fyrir því að mynda brothætt millimálmsambönd við háan hita og óhófleg þykkt mun draga verulega úr styrkleika tengiflata. Með því að stjórna nákvæmlega hitastigi, tíma og þrýstingi er hægt að stjórna þykkt efnalagsins undir 10 míkron. Til dæmis er lág-hitafjöl-velting notuð fyrir títan-kopar samsett efni, sem dregur mjög úr myndun brothættra fasa og kemur stöðugleika á skurðþol milliflata yfir 190 MPa.

 

3. Yfirborðsformeðferð

Oxíðfilmur, olíublettir og óhreinindi á málmflötum munu hafa áhrif á tengingargæði. Algengar aðferðir eru vélræn mölun og efnahreinsun. Hin nýja femtósekúndu leysir ör-nano uppbyggingu tækni getur ekki aðeins fjarlægt mengunarefni að fullu, heldur einnig búið til nanó-kvarða íhvolfur-kúptar byggingar til að auka snertiflöt og vélræna samlæsingu, sem getur bætt styrk milliflatabindingar um meira en 30%.

 

 

1.Títan-samsett stál

Það sem er mest notað, sem sameinar tæringarþol títan með miklum styrk og litlum kostnaði við stál, notað í efnaþrýstihylki, aflandspöllum, skipasmíði og öðrum sviðum. Kjarnakljúfar og geymslutankar úr því í jarðolíuiðnaði kosta aðeins 1/3 til 1/5 af hreinum títanbúnaði.

 

2.Títan-álsamsett efni

Með því að sameina háan styrk títan og lágþéttleika áls er sérstakur styrkur þeirra meira en 50% hærri en hefðbundinna álblöndur, sem gerir þau tilvalin létt efni fyrir flug- og bílaiðnað. Vélarlokar úr því af Toyota eru 40% léttari en stállokar og auka vélarhraðann um 10%.

 

3.Títan-koparsamsetningar

Með því að sameina mikla rafleiðni kopars og tæringarþol títan, hafa þeir víðtæka möguleika á nýjum orkurafhlöðum, rafeindaupplýsingum og sjávarverkfræðisviðum. Sem natríum-rafhlöðustraumsafnari leysir hann vandamálin við oxun koparþynnunnar og bilun í innsetningu neikvæðra rafskauta fyrir natríum við háspennu. Prófprófunargögn sýna að aukning viðnámsviðnáms er innan við 9% eftir 1000 lotur og Coulombic skilvirkni fyrsta-lotunnar nær 89,3%.

 

 

• Atomic-viðmótsstjórnun: Með hjálp fyrstu-regluútreikninga og sameindavirkishermuna, hanna viðmótsbyggingu og stjórna rafeindaástandi nákvæmlega á frumeindamælikvarða til að bæta styrk og stöðugleika tengingar við yfirborð.
• Fjölvirk samþætt samsetning: Samþætta hugmyndina um burðarvirkja-virka samþættingu til að þróa ný efni með miklum styrk, mikilli raf- og hitaleiðni og tæringarþol.
• Snjöll undirbúningstækni: Samþætta gervigreind og stór gögn til að gera sér grein fyrir rauntímavöktun og skynsamlegri stjórn á undirbúningsferlinu og bæta samkvæmni og stöðugleika vörugæða.
•  

 

Sem beinn framleiðandi án milliliðakostnaðar er Ruihang sérhæft í rannsóknum og þróun, framleiðslu og sölu á títan álvörum. Söluteymi okkar er til staðar til að veita þér sérsniðna aðstoð. Ef þú hefur innkaupaþarfir við höndina skaltu ekki hika við að hafa samband við okkur:Sam.Rui@bjrh-titanium.com