Diferencias y aplicaciones de TB (-tipo aleación de titanio) y TC (+ -tipo aleación de titanio)

Según la norma nacional GB/T-3620.1: aleación de titanio tipo TB= -/cerca de- -tipo; TC= + aleación de titanio de doble fase. Las principales diferencias entre los dos radican en su estructura metalográfica, propiedades mecánicas, características de procesamiento, límite de resistencia al calor, costo y escenarios aplicables.

I. Comparación de diferencias básicas

1. Estructura metalográfica y elementos de aleación.

• Serie TB ( -Aleaciones de titanio, TB2, TB3, TB5, TB6, TB8): Contiene una gran cantidad de -elementos estabilizadores: vanadio (V), molibdeno (Mo), cromo (Cr); fase cúbica predominantemente centrada en el cuerpo-a temperatura ambiente; La estructura metaestable se obtiene después del tratamiento con solución y la fase fina precipita después del envejecimiento para fortalecerla.

• Serie TC (+ Aleaciones de titanio, TC4, TC11, TC15, TC21)
Contiene -elemento estabilizador aluminio (Al) y -elemento estabilizador vanadio (V); compuesto por una mezcla de fase hexagonal compacta-y fase cúbica centrada en el cuerpo-, cuya proporción se puede ajustar mediante tratamiento térmico.

2. Propiedades mecánicas

Serie TB

1. Solución-estado recocido: excelente plasticidad, adecuada para estampado en frío, estampado en frío y doblado; Rendimiento de conformado en frío muy superior al TC.

2. Después del tratamiento con solución y el fortalecimiento por envejecimiento, la resistencia a la tracción puede alcanzar 1300-1650 MPa, con un límite superior más alto.

3. Menor módulo elástico, mayor recuperación elástica; Excelente templabilidad, adecuado para piezas forjadas-de sección grande (un espesor > 150 mm aún proporciona refuerzo general).

4. Desventajas: mala estabilidad térmica, -temperatura de servicio a largo plazo inferior o igual a 300 grados; mala maquinabilidad; densidad ligeramente mayor; mayor costo.

Serie TC (representada por TC4)

1. Resistencia a la tracción recocida: aproximadamente 895–930 MPa; después del tratamiento térmico, resistencia máxima de aproximadamente 1100 MPa, resistencia máxima inferior a TB;

2. Plasticidad moderada, que depende principalmente de la forja y el conformado en caliente, difíciles de trabajar en frío;

3. Mejor resistencia al calor, TC4 puede funcionar continuamente a 400 grados, TC11 hasta 500 grados;

4. Mejor maquinabilidad y soldabilidad que TB, tecnología madura, precio más bajo, alto costo-relación de rendimiento.

3. Resistencia a la corrosión

• TB: Excelente resistencia al agua de mar y a la corrosión por iones cloruro; mejor resistencia a la corrosión por contacto de metales diferentes, menos propenso a la corrosión galvánica cuando está en contacto con acero inoxidable; Algunos grados (TB8) tienen una resistencia excepcional a los ácidos fuertes y a la oxidación a alta-temperatura.

• TC: Buena resistencia a la corrosión, suficiente para agua de mar y ambientes ácidos débiles; pero ligeramente más débil que TB en condiciones altamente corrosivas.

4. Procesamiento y Costo

• TB: Procesos complejos de fundición, forja y tratamiento térmico, que requieren un estricto control del tratamiento térmico; excelente trabajo en frío, adecuado para piezas complejas-de paredes delgadas; Precio 40%-100% más alto que TC4.

• TC: proceso maduro de trabajo en caliente, buen rendimiento de soldadura, bajo costo de producción en masa; Representa aproximadamente el 80% del uso mundial de aleaciones de titanio.

II. Grados y escenarios de aplicación más utilizados

Aplicaciones de la serie TB (-aleación de titanio)

1. TB2, TB3: Rendimiento de conformado en frío extremadamente fuerte; se utiliza para pernos de alta-resistencia en el sector aeroespacial, resortes elásticos, accesorios para tuberías corrugadas, sujetadores y conectores satelitales; Adecuado para pernos de cabeza fría-y resortes de titanio.

2. TB5 (Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn): mayor capacidad de estampado en frío de chapa metálica; revestimiento de aviones, estructuras alveolares, piezas irregulares de paredes delgadas, piezas estructurales ligeras para motocicletas.

3. TB6 (aleación Ti-10V-2Fe-3Al, cercana a-): la aleación de titanio de alta-resistencia más común; utilizado en trenes de aterrizaje de aviones, juntas de alas, piezas forjadas de gran capacidad de carga, varillajes de carreras y pernos de alta resistencia para motocicletas de alta gama; Se puede forjar isotérmicamente, lo que resulta en una reducción de peso significativa.

4. TB8 (-21S): Fuerte resistencia a la oxidación; Se utiliza en componentes de escape de motores, equipos químicos especiales y conductos de alta temperatura.

Aplicaciones de la serie TC (+ aleación de titanio)

1. TC4 (Ti-6Al-4V, Grado 5): El más versátil; utilizado en componentes estructurales aeroespaciales, ventiladores de motores, implantes ortopédicos (grado médico TC4-ELI), cuadros de bicicletas, pernos de titanio comunes, equipos de agua de mar y recipientes a presión; La primera opción para operaciones a largo plazo por debajo de 400 grados.

2. TC11: resistente al calor-; Se utiliza en discos y palas de compresores de motores aeronáuticos-, capaces de funcionar a largo plazo-a 500 grados.

3. TC15, TC21: Alta resistencia y tenacidad; Se utiliza en bastidores de carga-de aeronaves, juntas de trenes de aterrizaje y componentes estructurales militares.

TB (aleación de titanio): se caracteriza principalmente por una resistencia ultra-alta y un excelente trabajo en frío; mala resistencia al calor, cara; Se utiliza en componentes elásticos de alta-resistencia, piezas forjadas grandes y sujetadores-de alta gama.

• TC (+ aleación de titanio): rendimiento general equilibrado, mejor resistencia al calor, fácil de soldar y procesar, alta rentabilidad-y el más versátil.