Weight savings is due to the high s

Weight savings is due to the high strength-to-weight ratio. The lower density of titanium compared with steel permits weight savings, replacing steels even though they may be higher strength. As the strength of titanium alloys is significantly higher than Al alloys, weight savings can be achieved in their replacement in spite of the 60% higher density, assuming that the component is not gage limited.

Titanium could also replace aluminum when the operating temperature exceeds about 130°C, which is the normal maximum operating temperature for conventional aluminum. These conditions exist, for example, in the nacelle and auxiliary power unit (APU) areas and wing anti-icing system for airframe structures. Steel and nickel-base alloys are obvious alternative, but they have a density about 1.7 times that of titanium.

Over the last decade, the focus of titanium alloy development has shifted from aerospace to industrial applications. However, the titanium industry will still dependent on the aerospace market and this sector will constitute a significant percentage of total consumption for years to come.

As aircraft engine manufactures seek to use cast titanium at higher operating temperatures, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo and Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo are being specified more frequently. Other advanced high-temperature titanium alloys are used for service up to 595°C, such as Ti-1100 and IMI-834 are being developed as castings. The wrought products are the most readily available product form of titanium-base materials, although cast and P/M products are also available for applications that require complex shapes or the use of P/M techniques.

However, negating widespread use is the high cost of titanium alloys compared to competing materials. This has led to numerous investigations of various potentially lower cost processes, including P/M techniques. Recently there has been renewed interest in titanium powder metallurgy P/M as a cost-effective way of fabricating components from this expensive metal.

Titanium powder metallurgy can produce high performance and low cost titanium parts. Compared with those by conventional processes, high performance P/M titanium parts have many advantages: excellent mechanical properties at least comparable to the level of wrought titanium material, near-net-shape and low cost, being easy to fabricate complex shape parts, full dense material, no inner defect, fine and uniform microstructure, no texture, no segregation, low internal stress, excellent stability of dimension and being easy to fabricate titanium based composite parts. Powder metallurgy technology of titanium alloys has been commercially used in developed countries and further research of possible utilization of P/M titanium alloys is performed to meet the increasing need of high performance-to-cost parts.

Powder metallurgy of titanium is mainly restricted to space and missile applications. Titanium-base products have the combination of low density [4.5 g/cm3] and high strength. The strengths vary from 480 MPa for some grades of commercial titanium to about 1100 MPa for structural titanium alloy products and over 1725 MPa for special forms such as wires and springs. Another important characteristic of titanium-base materials is the reversible transformation of the crystal structure from alpha [a, hexagonal close-packed] structure to beta [b, body-centered cubic] structure when the temperatures exceed certain level. Pure titanium wrought products, which have minimum titanium contents ranging from about 98,635 to 99, 5 wt% and are used primarily for corrosion resistance.

In general terms, powder metallurgy involves production, processing and consolidation of fine particles to produce a solid article. The small, homogeneous powder particles result in a uniform microstructure in the final product. If the final product is made net-shape by application of hot isostatic pressing (HIP), a lack of texture can result, thus giving equal properties in all directions.

Titanium powder metallurgy is generally divided into two "approaches", the "elemental approach" and the "pre-alloyed approach". With the "elemental approach", the small (-100 mesh) regular grains of titanium normally rejected during the conversion of ore to ingot (commonly called "sponge fines"), are used as starting stock.

Alloy additions, normally in the form of a powdered master alloy, are added to these fines, so that the desired bulk chemistry is achieved. The blended mixture is then compacted cold, under pressures up to 420 MPa (60 ksi), to a density of 85-90%. This operation can be carried out either isostatically or with a relatively simple mechanical press. The "green" compact is then sintered to increase density to 95-99.8% theoretical density and to homogenize the chemistry.

The cold isostatic pressing is often referred to as CIP. A further increase in density can be achieved by hot isostatic pressing the article, which also generally improves the mechanical propertie

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ประหยัดน้ำหนักคือเนื่องจากอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ความหนาแน่นต่ำของไทเทเนียมที่เปรียบเทียบกับเหล็กช่วยประหยัดน้ำหนัก แทนเหล็กแม้ว่าจะเป็นความแข็งแรงสูง เป็นความแข็งแรงของโลหะผสมไทเทเนียมสูงมากกว่าอัลโลหะผสม ออมจะได้ตัวแทนทั้ง ๆ ที่มีความหนาแน่นสูงกว่า 60% น้ำหนักสมมติว่า คอมโพเนนต์ไม่ใช่เกจจำกัดไทเทเนียมยังสามารถแทนอลูมิเนียมเมื่ออุณหภูมิปฏิบัติเกินประมาณ 130° C ซึ่งเป็นสูงอุณหภูมิใช้งานปกติสำหรับอลูมิเนียมทั่วไป เงื่อนไขเหล่านี้มีอยู่ เช่น nacelle พลังงานเสริมพื้นที่หน่วย (APU) และระบบป้องกันไอซิ่งวิงสำหรับทำโครงสร้าง โลหะผสมเหล็ก และนิกเกิล-ฐานเป็นทางเลือกที่ชัดเจน แต่พวกเขามีความหนาแน่นของไทเทเนียมเกี่ยวกับเวลา 1.7ช่วงทศวรรษที่ผ่านมา การโฟกัสการพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมได้เปลี่ยนไปจากอวกาศเพื่องานอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม ไทเทเนียมอุตสาหกรรมจะยังคงต้องพึ่งตลาดอากาศยาน และภาคนี้จะเป็นเปอร์เซ็นต์ของปริมาณการใช้ทั้งหมดสำหรับปีที่ผ่านมาสำคัญเป็นเครื่องบิน เครื่องยนต์ผู้ผลิตพยายามใช้ไทเทเนียมหล่อที่อุณหภูมิสูง Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo มีการระบุและบ่อย โลหะผสมไทเทเนียมอุณหภูมิสูงขั้นสูงอื่น ๆ ที่ใช้สำหรับบริการถึง 595° C เป็น Ti-1100 และ IMI 834 มีการพัฒนาเป็นหล่อ ผลิตภัณฑ์เหล็กเป็นแบบฟอร์มมากที่สุดพร้อมผลิตภัณฑ์วัสดุไทเทเนียม-ฐาน หล่อและผลิตภัณฑ์ P/M จะยังพร้อมใช้งานสำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่ต้องการรูปร่างที่ซับซ้อนหรือการใช้เทคนิค P/Mอย่างไรก็ตาม negating ใช้อย่างแพร่หลายเป็นค่าใช้จ่ายสูงของโลหะผสมไทเทเนียมเมื่อเทียบกับวัสดุแข่งขัน ปัญหานี้นำไปสืบสวนจำนวนมากของอาจต่ำกว่าต้นทุนกระบวนการต่าง ๆ รวมถึงเทคนิคการ P/M เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีการต่ออายุสนใจในไทเทเนียมผงโลหะ P/M เป็นวิธีคุ้มค่าของ fabricating ส่วนประกอบจากโลหะราคาแพงนี้ผงโลหะไทเทเนียมสามารถผลิตชิ้นส่วนไทเทเนียมที่ต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพสูง เทียบกับกระบวนการทั่วไป ชิ้นส่วนไทเทเนียม P/M ประสิทธิภาพสูงมีข้อดีมากมาย: คุณสมบัติทางกลดีน้อยเทียบได้กับระดับของวัสดุไทเทเนียมเหล็ก ใกล้สุทธิรูปร่าง และต้น ทุนต่ำ เรื่องง่ายที่จะปั้นชิ้นส่วนซับซ้อน วัสดุหนาแน่นเต็ม ไม่พบข้อ บกพร่องภายใน ดี และโครงสร้างจุลภาคเหมือนกัน เนื้อไม่ ไม่มีการแบ่งแยก เค้นต่ำ เสถียรภาพดีเยี่ยมของมิติและเป็นการสานไทเทเนียมตามส่วนผสม เทคโนโลยีผงโลหะผสมของโลหะผสมไทเทเนียมถูกใช้ในเชิงพาณิชย์ในประเทศที่พัฒนา และการ วิจัยไปใช้ประโยชน์ของโลหะผสมไทเทเนียม P/M จะดำเนินการเพื่อตอบสนองความต้องการเพิ่มขึ้นของส่วนประสิทธิภาพต่อต้นทุนสูงผงโลหะผสมของไทเทเนียมถูกจำกัดส่วนใหญ่เป็นการใช้งานพื้นที่และขีปนาวุธ ไทเทเนียม-ฐานผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรงสูงและความหนาแน่นต่ำ [4.5 g/cm3] จุดแข็งแตกต่างจาก MPa 480 สำหรับบางเกรดไทเทเนียมพาณิชย์ไปประมาณ 1100 MPa สำหรับผลิตภัณฑ์โลหะผสมไทเทเนียมโครงสร้างและกว่า 1725 MPa สำหรับรูปแบบพิเศษเช่นสายไฟและน้ำพุ ลักษณะสำคัญอื่นของวัสดุไทเทเนียม-ฐานเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ของโครงสร้างผลึกจากอัลฟา [ต่อ หกเหลี่ยมบรรจุปิด] โครงสร้างโครงสร้างของเบต้า [b กลางลูกบาศก์] เมื่ออุณหภูมิสูงเกินกว่าระดับหนึ่ง ไทเทเนียมบริสุทธิ์ดัดผลิตภัณฑ์ ซึ่งมีขั้นต่ำไทเทเนียมเนื้อหาตั้งแต่ประมาณ 98,635 ถึง 99, 5 wt %และจะใช้เป็นหลักสำหรับการต้านทานการกัดกร่อนในทั่วไป ผงโลหะเกี่ยวข้องกับการผลิต ประมวลผล และรวมของอนุภาคในการผลิตบทความแข็ง ผลอนุภาคฝุ่นขนาดเล็ก เหมือนในโครงสร้างจุลภาคสม่ำเสมอในผลิตภัณฑ์ หากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายสุทธิรูป โดยของร้อน isostatic กด (HIP), ขาดเนื้อสามารถส่งผลให้ ดังนั้นจึง ให้คุณสมบัติเท่ากันทุกทิศทางผงโลหะไทเทเนียมจะโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น "นารี" "วิธีธาตุ" และ "วิธีรูปพรรณ-ถัก-ก่อน" เมล็ดปกติ (ตาข่าย-100) ขนาดเล็กของไทเทเนียมปกติปฏิเสธในระหว่างการแปลงแร่แท่ง (เรียกกันว่า "ฟองน้ำปรับ"), ใช้เป็นหุ้นเริ่มต้น ด้วย "ธาตุวิธี"บวกเพิ่มโลหะผสม ปกติในรูปของโลหะผสมหลักผง การเหล่านี้ เพื่อให้เคมีจำนวนมากที่ต้องการได้ ส่วนผสมที่ผสมแล้วอัดเย็น ภายใต้แรงดันสูงสุด 420 MPa (60 ksi), ให้ความหนาแน่นของ 85-90% การดำเนินการนี้สามารถทำ isostatically หรือ ด้วยการกดกลค่อนข้างง่าย แล้วมีเผา "สีเขียว" ขนาดเล็ก เพื่อเพิ่มความหนาแน่นที่ความหนาแน่น 95-99.8% ทฤษฎี และ การ homogenize วิชาเคมีกด isostatic เย็นมักจะเรียกว่าเป็น CIP เพิ่มเติมในความหนาแน่นสามารถทำได้ โดยการ isostatic ร้อนกดบทความ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วยังปรับปรุง propertie กล

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เงินฝากออมทรัพย์น้ำหนักคือสาเหตุที่อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ความหนาแน่นของการลดลงของไทเทเนียมเหล็กเมื่อเทียบกับเงินฝากออมทรัพย์อนุญาตให้น้ำหนักเปลี่ยนเหล็กถึงแม้ว่าพวกเขาอาจจะมีความแข็งแรงสูง ความแข็งแรงของโลหะผสมไททาเนียมที่สูงกว่าอัลผสมอย่างมีนัยสำคัญเงินฝากออมทรัพย์น้ำหนักสามารถทำได้ในการเปลี่ยนของพวกเขาทั้งๆที่มีความหนาแน่นสูงกว่า 60% สมมติว่าองค์ประกอบที่ไม่ได้รับการประกัน จำกัด . ไทเทเนียมยังสามารถแทนที่อลูมิเนียมเมื่ออุณหภูมิในการทำงานเกินเกี่ยวกับ 130 องศาเซลเซียสซึ่งเป็นอุณหภูมิปกติในการทำงานสูงสุดสำหรับอลูมิเนียมธรรมดา เงื่อนไขเหล่านี้อยู่เช่นในผู้โดยสารและเสริมพลัง Unit (APU) และพื้นที่ปีกป้องกันน้ำแข็งระบบสำหรับโครงสร้างเฟรม เหล็กและนิกเกิลฐานโลหะผสมเป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่เห็นได้ชัด แต่พวกเขามีความหนาแน่นประมาณ 1.7 เท่าของไทเทเนียม. กว่าทศวรรษที่ผ่านมามุ่งเน้นการพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมได้เปลี่ยนจากการบินและอวกาศเพื่อการใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตามอุตสาหกรรมไทเทเนียมจะยังคงขึ้นอยู่กับตลาดการบินและอวกาศและภาคนี้จะเป็นการร้อยละที่สำคัญของการบริโภครวมสำหรับปีมา. ในฐานะที่เป็นผู้ผลิตเครื่องยนต์อากาศยานพยายามที่จะใช้หล่อไทเทเนียมที่อุณหภูมิการดำเนินงานที่สูงขึ้น Ti-6Al-2SN-4Zr- 2Mo และ Ti-6Al-2SN-4Zr-6Mo มีการระบุไว้บ่อยครั้งมากขึ้น ขั้นสูงอื่น ๆ โลหะผสมที่อุณหภูมิสูงไทเทเนียมจะใช้สำหรับการให้บริการได้ถึง 595 องศาเซลเซียสเช่น Ti-1100 และ IMI-834 มีการพัฒนาเป็นหล่อ ผลิตภัณฑ์ดัดเป็นรูปแบบสินค้าพร้อมใช้งานมากที่สุดของวัสดุไทเทเนียมฐานแม้จะหล่อและผลิตภัณฑ์ P / M นอกจากนี้ยังมีสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องมีรูปทรงที่ซับซ้อนหรือการใช้ / M เทคนิคพี. อย่างไรก็ตามกวนการใช้อย่างแพร่หลายเป็นค่าใช้จ่ายสูง ของโลหะผสมไทเทเนียมเมื่อเทียบกับวัสดุการแข่งขัน นี้ได้นำไปสู่การสืบสวนจำนวนมากของกระบวนการค่าใช้จ่ายที่อาจเกิดขึ้นต่ำกว่าต่าง ๆ รวมทั้ง / M เทคนิค P ที่น่าสนใจเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับการต่ออายุในไทเทเนียมผงโลหะ P / M เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพของการผลิตชิ้นส่วนโลหะที่มีราคาแพงนี้. ผงโลหะไทเทเนียมสามารถผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงและค่าใช้จ่ายส่วนไทเทเนียมต่ำ เมื่อเทียบกับผู้ที่จากกระบวนการเดิมที่มีประสิทธิภาพสูง P / M ส่วนไทเทเนียมมีข้อดีหลายสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยมอย่างน้อยเทียบได้กับระดับของวัสดุไทเทเนียมดัดใกล้สุทธิรูปร่างและต้นทุนต่ำเป็นเรื่องง่ายในการประดิษฐ์ชิ้นส่วนรูปร่างที่ซับซ้อน, เต็มรูปแบบ วัสดุที่มีความหนาแน่นสูงไม่มีข้อบกพร่องด้านจุลภาคที่ดีและสม่ำเสมอเนื้อไม่มีการแยกจากกันไม่มีความเครียดภายในต่ำเสถียรภาพที่ดีเยี่ยมของมิติและเป็นเรื่องง่ายที่จะสานไทเทเนียมชิ้นส่วนคอมโพสิตตาม เทคโนโลยีผงโลหะผสมไททาเนียมได้รับการใช้ในเชิงพาณิชย์ในประเทศที่พัฒนาและการวิจัยต่อไปของการใช้ประโยชน์เป็นไปได้ของ P / M โลหะผสมไทเทเนียมจะดำเนินการเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของส่วนประสิทธิภาพการใช้จ่ายสูง. ผงโลหะผสมไททาเนียมถูก จำกัด ส่วนใหญ่ไปยังพื้นที่ และการประยุกต์ใช้ขีปนาวุธ ผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมฐานมีการรวมกันของความหนาแน่นต่ำ [4.5 g / cm3] และความแข็งแรงสูง จุดแข็งที่แตกต่างจาก 480 MPa เกรดบางส่วนของไทเทเนียมเชิงพาณิชย์ประมาณ 1,100 เมกะปาสคาลสำหรับผลิตภัณฑ์โลหะผสมไทเทเนียมโครงสร้างและมากกว่า 1,725 ​​เมกะปาสคาลในรูปแบบพิเศษเช่นสายไฟและน้ำพุ อีกลักษณะที่สำคัญของวัสดุไทเทเนียมฐานคือการเปลี่ยนแปลงแบบพลิกกลับของโครงสร้างผลึกจากอัลฟา [เป็นหกเหลี่ยมใกล้บรรจุ] โครงสร้างเบต้า [b, ร่างแน่นิ่งลูกบาศก์] โครงสร้างเมื่ออุณหภูมิเกินระดับหนึ่ง ไทเทเนียมบริสุทธิ์ผลิตภัณฑ์ที่มีเนื้อหาไทเทเนียมขั้นต่ำตั้งแต่ประมาณ 98,635 ถึง 99, 5% โดยน้ำหนักและมีการใช้เป็นหลักสำหรับความต้านทานการกัดกร่อน. กระทำในแง่ทั่วไปผงโลหะที่เกี่ยวข้องกับการผลิตการแปรรูปและการรวมของอนุภาคในการผลิตบทความที่เป็นของแข็ง ขนาดเล็กอนุภาคผงเนื้อเดียวกันส่งผลให้มีเครื่องแบบจุลภาคในผลิตภัณฑ์สุดท้าย หากผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายจะทำสุทธิรูปร่างโดยการประยุกต์ใช้ isostatic ร้อนกด (HIP) การขาดของพื้นผิวอาจส่งผลจึงให้คุณสมบัติเท่าเทียมกันในทุกทิศทาง. ผงไทเทเนียมโลหะผสมโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นสอง "วิธีการ" ที่ "วิธีธาตุ "และ" ก่อน alloyed วิธีการ " ด้วยวิธีการ "ธาตุ" ที่ขนาดเล็ก (-100 ตาข่าย) ธัญพืชปกติของไทเทเนียมปฏิเสธได้ตามปกติในระหว่างการแปลงของแร่เพื่อลิ่ม (ที่เรียกกันว่า "ค่าปรับฟองน้ำ") จะถูกใช้เป็นเริ่มต้นหุ้น. เพิ่มเติมล้อแม็กปกติในรูปแบบของ โลหะผสมต้นแบบผงจะมีการเพิ่มค่าปรับเหล่านี้เพื่อให้เคมีกลุ่มที่ต้องการจะประสบความสำเร็จ ส่วนผสมที่ผสมแล้วมีการบดอัดเย็นภายใต้แรงดันได้ถึง 420 เมกะปาสคาล (60 KSI) เพื่อความหนาแน่น 85-90% ใน การดำเนินการนี้สามารถดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งหรือ isostatically ด้วยการกดกลค่อนข้างง่าย ขนาดกะทัดรัด "สีเขียว" จะถูกเผาแล้วเพื่อเพิ่มความหนาแน่นความหนาแน่นทฤษฎี 95-99.8% และทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเคมี. isostatic เย็นกดมักจะถูกเรียกว่า CIP เพิ่มขึ้นอีกในความหนาแน่นสามารถทำได้โดยการกด isostatic ร้อนบทความซึ่งโดยทั่วไปยังช่วยเพิ่ม propertie กล