Каковы механические свойства титана?
1. Жесткость чистого титана составляет 265–353 МПа, а эластичность обычных соединений титана составляет 686–1176 МПа, в настоящее время до 1764 МПа. Соединения титана по существу являются областями прочности для многих материалов, однако удельная прочность стали намного ниже номинальной по сравнению с амальгамами титана.
2. Прочность на сжатие титана и титановых композитов не совсем связана с его жесткостью. Предел текучести при сжатии и предел текучести при ковкости современного чистого титана примерно эквивалентны, в то время как предел текучести при сжатии Ti-6AI-4V и Ti-5AI-2.5Sn равен незначительно выше эластичности.
3. Прочность на сдвиг обычно составляет от 60% до 70% прочности на растяжение. Предел текучести при сжатии титановых и титановых композитных пластин примерно в 1,2–2,0 раза превышает жесткость.
4. В условиях типичного окружающего воздуха максимальная прочность титана и его соединений после обработки и отпуска составляет от 0,5 до 0,65 эластичности. При выполнении 10 миллиона испытаний на слабость в поврежденном состоянии (Kt=3.9) предел прочности закаленного Ti-6AI-4V в 0,2 раза превышает жесткость. .
5. Высшая степень чистоты промышленного чистого титана обычно имеет твердость менее 120HB (твердость по Бриннелю), в то время как другой промышленный чистый титан имеет твердость от 200 до 295HB. Твердость чистых титановых отливок составляет 200–220HB. Твердость титановой комбинации в упрочненном состоянии составляет 32~38HRC (по Роквеллу), что сопоставимо с 298~349HB. Твердость проектных отливок Ti-5Al-2.5Sn и Ti-6AI-4V составляет 320HB, а твердость низкоотверстных отливок Ti{{18 }}Отливки Al-4V имеют твердость 310HB.
6. Модуль пластичности и гибкости современного чистого титана составляет 105 ~ 109 ГПа. Модуль ковкой гибкости большинства титановых амальгам в закаленном состоянии составляет 110–120 ГПа. Модуль ковкости и гибкости достаточно старого затвердевшего соединения титана немного выше, чем у отпущенного состояния, а модуль гибкости при сжатии эквивалентен или более выражен, чем модуль гибкости податливого соединения. Уступая только бериллию, молибдену и некоторым жаропрочным сплавам, удельный модуль упругости титанового сплава сравним с модулем упругости алюминиевого сплава.
7. Модуль скручивания или сдвига современного чистого титана составляет 46 ГПа, а модуль сдвига титановой амальгамы составляет 43 ~ 51 ГПа. При работе над прочностью титановых композитов расширение содержимого отверстий неблагоприятно повлияет на препятствование воздействию и трещиностойкость амальгамы. Значение ударной вязкости по Шарпи денатурированного промышленного чистого титана составляет 1554 Дж/м2, а значение в литом состоянии составляет примерно 410 Дж/м2, в зависимости от типа и состояния титанового сплава. Прочность титанового композита в состоянии отпуска составляет 13 ~ 25,8 Дж/㎡, а в состоянии созревания немного ниже. Сила влияния по шкале Шарпи для Ti-5AI-2.5Sn в литом состоянии составляет 10 Дж/㎡, а для Ti-6AI-4V составляет 20~. 23 Дж/㎡. Чем ниже содержание кислорода в соединении титана, тем выше будет эта ценность.
8. Многие соединения титана обладают высокой прочностью на разрыв, или, в конце концов, комбинации титана обладают отличной защитой от разрушения. Закаленный Ti-6AI-4V — материал высочайшей прочности. В момент, когда коэффициент фиксации отпечатка Kt=25,4 мм, отношение набранной эластичности к ненадрезной жесткости более примечательно, чем 1.
9. Комбинации титана в любом случае могут сохранять определенные свойства при высоких температурах. По большей части современные комбинации титана в любом случае могут сохранять свои свойства при температуре 540 градусов, однако их необходимо использовать в течение короткого периода времени. Диапазон температур, который можно использовать в течение длительного времени, составляет 450–480 градусов. При температуре 600 градусов были разработаны титановые сплавы. Титановый сплав можно использовать в качестве ракетного материала при температуре 540 градусов в течение длительного времени и 760 градусов в течение короткого времени. Показаны высокотемпературные свойства некоторых титановых композитов.
10,Даже при экстремально низких температурах титан и его сплавы могут сохранять свои первоначальные механические свойства. По мере снижения температуры прочность титана и его амальгам продолжает увеличиваться, однако универсальность постепенно снижается. Многие закаленные титановые композиты дополнительно обладают достаточной пластичностью и трещиностойкостью при - 195,5 градусах. Ti-5AI-2.5Sn имеет невероятно низкое содержание межузельных компонентов и может использоваться при температуре - 252.7 . Отношение жесткости с надрезом к эластичности без надреза при - 25,7 градусах составляет 0,95~1,15.
Жидкий кислород, жидкий водород и жидкий фтор являются значительными расходами для ракет и космических устройств. Криогенные конструкционные детали и контейнеры для криогенного газа в значительной степени зависят от материалов с низкотемпературными свойствами. При равноосной микроструктуре и крайне низком содержании межузельных компонентов (кислорода, гелия, водорода и пр.) универсальность титанового композита все еще превышает 5%. При -252.7 градусах большинство титановых сплавов имеют плохую пластичность, а Ti-6AI-4V имеет удлинение 12%.
