黄銅の歴史。物理的および機械的特性。
概要説明
チタンは軽量で銀色の金属であり、卓越した耐食性と強度を持っています。その弾性と機械的強度は他の合金を大幅に凌駕し、-250から+550 °Cまでの温度範囲でその特性を保持します。耐食性は貴金属合金よりも高く、比重はアルミニウムと同等です。チタンの低いクリープ性はステンレス鋼に類似し、伸びや塑性は銅の値に匹敵します。熱伝導率は温度上昇と共に増加します。純チタンを合金化することで、独自の特性を持つ合金が得られます。主要な合金元素としては、ニッケル、アルミニウム、スズ、鉄、銅、モリブデン、バナジウム、ジルコニウム、クロムがあります。金属学では、チタン合金は結晶格子の構成に基づいて分類されます：β-状態（立方体形）、α-状態（六面体形）およびα+β（混合状態）。処理方法により合金は鋳造と変形可能に分けられます。
20o Cにおけるチタン板の機械的特性
| チタン板 | 規格 | σв | δ5 | 熱処理 |
|---|---|---|---|---|
| VT1−00 | 27 265−87 | 295 | 20−30 | |
| VT1−0 | 27 265−87 | 375 | 20−30 | |
| OT4 | 22 178−76 | 685 | 10−20 | 焼なまし |
| OT4−1 | 22 178−76 | 590 | 13−25 | 焼なまし |
| VT6 | 22 178−76 | 885 | 8 | 焼なまし |
| VT-14 | 2178−76 | 1080−1180 | 4−6 | 焼入れと人工時効 |
| VT-14 | 2178−76 | 835−885 | 8 | 焼入れと時効 |
σв — 短時間強度の限界, [MPa]
δ5, — 破断時の引張伸び [ % ]
製造
チタンの主な抽出方法は、塩化チタンを高温でナトリウムまたはマグネシウム（TiCl4）で還元する方法です。生産技術の主な目的は、最終製品における酸素、水素、窒素の含有量を最小化することにありますが、このエネルギー集約的プロセスの主な欠点はその高コストです。現在のチタン製品には、正方形やカード、フランジ用ブランク、板、ワイヤー、チューブ、ホイル、六角形などが含まれます。
20o Cにおけるチタン丸棒の機械的特性
| チタン丸棒 | 規格 | σв | δ5 | ψ | KCU, | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1−00 | 26 492−85 | 265−440 | 24−25 | 42−55 | 600−1200 | 高品質。焼なまし |
| VT1−00 | 26 492−85 | 265−295 | 20 | 40−50 | 600−1000 | 焼なまし |
| VT1−0 | 26 492−85 | 355−540 | 19−20 | 38−50 | 500−1000 | 高品質。焼なまし |
| VT1−0 | 26 492−85 | 345 | 15 | 36−40 | 500−700 | 焼なまし |
| OT4 | 26 492−85 | 635−685 | 8 | 20−25 | 350−400 | 焼なまし |
| OT4−1 Ø 10 — 150 | 26 492−85 | 540 | 10−12 | 21−30 | 400−450 | 焼なまし |
| VT6 | 26 492−85 | 835−1050 | 6−10 | 20−30 | 300−400 | 高品質。焼なまし |
| VT-14 | 26 492−85 | 865−1080 | 8−10 | 25−35 | 450−500 | 焼なまし |
σв — 短時間強度の限界, [MPa]
δ5, — 破断時の引張伸び [ % ]
ψ — 相対的絞り [ % ]
用途
チタン製品はその卓越した特性から、現代の産業において重要な位置を占めています。チタンを基に、ロケット製造や航空機製造のための合金が生産されています。軽量で熱伝導性のあるチタンは熱装置の製造に使用されています。また、その生物学的慣性は、再建外科手術のための構造材料を作成し、食品や製薬業界で活用することを可能にします。極寒の条件下でも高い塑性と強度を保持するため、低温産業での需要があります。チタン合金からは、造船（船体、潜水艦のプロペラ）や機械製造の最も重要な部品が製造されています。
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