1. Die Zugfestigkeit von reinem Titan beträgt 265-353 MPa, die allgemeine Titanlegierung beträgt 686-1176 MPa und das aktuelle Maximum kann 1764 MPa erreichen. Titanlegierungen sind in ihrer Festigkeit mit vielen Stählen vergleichbar, aber die spezifische Festigkeit von Stählen ist weitaus geringer als die von Titanlegierungen.
2. Die Druckfestigkeit von Titan und Titanlegierungen ist nicht geringer als ihre Zugfestigkeit. Die Druck- und Zugstreckgrenzen von industriellem Reintitan sind ungefähr gleich, während die Druckfestigkeiten von Ti-6AI-4V und Ti-5AI-2.5Sn etwas höher sind als die Zugfestigkeiten.
3. Die Scherfestigkeit beträgt im Allgemeinen 6 0 Prozent bis 70 Prozent der Zugfestigkeit. Die Druckstreckgrenze von Blechen aus Titan und Titanlegierungen beträgt etwa das 1,2- bis 2,0-fache der Zugfestigkeit.
4. Unter einer normalen atmosphärischen Atmosphäre liegt die Haltbarkeitsgrenze von verarbeitetem und geglühtem Titan und Titanlegierungen bei einer Zugfestigkeit von 0.5~0.65. Die Dauerfestigkeit von geglühtem Ti-6AI-4V beträgt das 0,2-fache der Zugfestigkeit bei 10 Millionen Ermüdungsversuchen im gekerbten Zustand (Kt=3,9 ).
5. Die Härte von industriell verarbeitetem Reintitan mit dem höchsten Reinheitsgrad beträgt normalerweise weniger als 120 HB (Brinell-Härte), und die Härte von anderem industriell rein verarbeitetem Titan beträgt 200 bis 295 HB. Die Härte von Gussteilen aus reinem Titan beträgt 200-220HB. Der Härtewert der Titanlegierung im geglühten Zustand beträgt 32-38HRC (Rockwell), was 298-349HB entspricht. Die Härte von Ti-5Al-2.5Sn und Ti-6AI-4V im Gusszustand beträgt 320 HB und die Härte der geringen Zwischengitterverunreinigung Ti{{14 }}Al-4Gießen ist 310 HB.
6. Der Zug-Elastizitätsmodul von industriellem Reintitan beträgt 105-109 GPa. Der Zug-Elastizitätsmodul der meisten Titanlegierungen im geglühten Zustand beträgt 110-120 GPa. Die ausgehärtete Titanlegierung hat einen etwas höheren Zug-Elastizitätsmodul als im geglühten Zustand, und der Druck-Elastizitätsmodul ist gleich oder größer als der Zug-Elastizitätsmodul. Der spezifische Elastizitätsmodul der Titanlegierung ist gleich dem der Aluminiumlegierung und wird nur von Beryllium, Molybdän und einigen Superlegierungen übertroffen.
7. Der Torsions- oder Schermodul von industriellem Reintitan beträgt 46 GPa und der Schermodul von Titanlegierungen 43-51 GPa. Um die Festigkeit von Titanlegierungen zu verbessern, wirkt sich die Erhöhung des Gehalts an Einlagerungsstellen nachteilig auf die Schlagfestigkeit und Bruchzähigkeit der Legierung aus. Je nach Art und Zustand der Titanlegierungen beträgt die Charpy-Kerbschlagzähigkeit von denaturiertem Industrie-Reintitan 15-54J/㎡, im Gusszustand etwa 4-10J/㎡. Die Schlagfestigkeit der Titanlegierung im geglühten Zustand beträgt 13-25.8J/㎡, und der Alterungszustand ist etwas geringer. Die Charpy-V-Kerbschlagfestigkeit von Ti-5AI-2.5Sn im Gusszustand beträgt 10 J/㎡ und die von Ti-6AI-4V beträgt { {15}}J/㎡. Je niedriger der Sauerstoffgehalt von Titanlegierungen ist, desto höher ist der Wert.
8. Viele Titanlegierungen haben eine hohe Bruchzähigkeit, oder die Fähigkeit von Titanlegierungen, einer Rissausbreitung zu widerstehen, ist sehr gut. Das geglühte Ti-6Al-4V ist ein Material mit ausgezeichneter Zähigkeit. Wenn der Kerbkonzentrationsfaktor Kt=25.4mm beträgt, ist das Verhältnis von Kerbzugfestigkeit zu ungekerbter Zugfestigkeit größer als 1.
9. Titanlegierungen können bestimmte Eigenschaften bei hohen Temperaturen beibehalten. Allgemeine industrielle Titanlegierungen können ihre Eigenschaften bei einer Temperatur von 540 Grad beibehalten, jedoch nur für Kurzzeitanwendungen, und der langfristige Temperaturbereich beträgt 450-480 Grad. Es wurden Titanlegierungen zur Verwendung bei Temperaturen bis zu 600 Grad entwickelt. Als Raketenmaterial kann Titanlegierung für lange Zeit bei einer Temperatur von 540 Grad verwendet werden und kann auch für kurze Zeit bei einer Temperatur von 760 Grad verwendet werden.
10. Titan und Titanlegierungen können ihre ursprünglichen mechanischen Eigenschaften auch bei tiefen und ultratiefen Temperaturen beibehalten. Mit sinkender Temperatur nimmt die Festigkeit von Titan und Titanlegierungen kontinuierlich zu, während die Duktilität allmählich abnimmt. Viele geglühte Titanlegierungen haben auch eine ausreichende Duktilität und Bruchzähigkeit bei -195,5 Grad. Ti-5AI-2.5Sn mit besonders niedrigen Zwischengitterelementen kann bei -252.7 Grad verwendet werden. Das Verhältnis der Kerbzugfestigkeit zur Zugfestigkeit ohne Kerbe beträgt 0,95 bis 1,15 bei -25,7 Grad.
Flüssiger Sauerstoff, flüssiger Wasserstoff und flüssiges Fluor sind wichtige Treibmittel in Flugkörpern und Weltraumgeräten. Die Niedertemperatureigenschaften von Materialien, die zur Herstellung von Niedertemperaturgasbehältern und Niedertemperaturstrukturen verwendet werden, sind sehr wichtig. Bei gleichachsigem Gefüge und sehr geringem Gehalt an interstitiellen Elementen (Sauerstoff, Helium, Wasserstoff usw.) liegt die Duktilität von Titanlegierungen immer noch über 5 Prozent . Die meisten Titanlegierungen haben eine schlechte Duktilität bei -252,7 Grad, während Ti-6AI-4V eine Dehnung von 12 % erreicht.
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