Pregled TC4 od legura titana
TC4 legura titana, zvana Ti -6 Al {-4 v u industriji, često se koristi - legura titana. Ima dobre sveobuhvatne nekretnine, što materijal čine široko korištenim u zrakoplovstvu, medicinskoj, hemijskoj i drugoj poljima. Razumijevanje njegove toplotne difuzivnosti i specifične topline važno je za dizajn i primjenu.
Definicija i važnost toplotne difuzivnosti TC4
Termička difuzivnost definirana je kao omjer toplinske provodljivosti na gustoću i specifičnu toplinsku sposobnost. Važan je parametar za toplotnu provodljivost materijala,. Njegova jedinica je m² / s i koristi se za opisivanje brzine difuzije topline u materijalu.
Ovaj parametar izravno utječe na karakteristike raspodjele temperaturnog polja i evolucijski zakon termičkog stresa polja regulacijom procesa provođenja toplote unutar materijala, a zatim određuje toplotne mehaničke performanse i vijek trajanja materijala.
To se promjene variraju s temperaturom. Na sobnoj temperaturi njegova termička difuzivnost je oko 8,4 x 10 ^ -6 m² / s. Kada se temperatura poveća, termička difuzivnost će se postepeno povećavati. Podaci termičke difuzivnosti TC4 titanijum legura na različitim temperaturama pokazuje kako slijedi:
9,1 x 10 ^ -6 m² / s (100 stepeni)
10,5 x 10 ^ -6 m² / s (300 stepeni)
12,2 x 10 ^ -6 m² / s (500 stepeni)
13.8 x 10 ^ -6 m² / s (700 stepeni)
Prema gore navedenim podacima, možemo utvrditi da se toplotna difuzivnost zaista značajno povećava povećanjem temperature. To dokazuje da se toplina u TC4 brže difuzne na visokoj temperaturi. Ovaj rezultat je vrlo važan za dizajn i primjenu.
Definicija i značaj TC4 specifičnog toplinskog kapaciteta
Specifični toplinski kapacitet definiran je kao količina topline potrebne za materijal po jedinici mase prilikom podizanja jedinične temperature. Jedinica je J / (kg · K). Važan je parametar za predstavljanje mogućnosti materijala da apsorbira toplinu.
Specifični toplinski kapacitet igra ključnu ulogu u termičkom dizajnu i termičkom upravljanju. Razumijevanje specifične toplotne sposobnosti TC4 pomoći će predvidjeti njegovu toplotno ponašanje na različitim temperaturama. Dakle, ljudi mogu optimizirati upotrebu materijala u termičkom dizajnu i termičkom upravljanju u poljima zrakoplovnog prostora i medicine.
Specifični toplinski kapacitet TC4 također varira od temperature. Na sobnoj temperaturi, njen specifični toplinski kapacitet je oko 560 j / (kg · k). Kada se temperatura poveća, specifični se povećava i specifična sposobnost topline. Specifični podaci o toplotnoj sposobnosti na različitim temperaturama TC4 na sljedeći način:
580 J / (kg · k) (100 stepeni)
610 J / (kg · K) (300 stepeni)
640 J / (kg · K) (500 stepeni)
670 J / (kg · K) (700 stepeni)
Može se vidjeti iz podataka da se specifični toplinski kapacitet legura TC4 titanium zaista povećava kada se temperatura povećava. To znači da se mogućnost TC4 apsorbira i oslobađanja topline poboljšava na visokoj temperaturi.
Čimbenici koji utječu na toplotnu difuzivnost i specifične toplotne sposobnosti
Postoje 4 faktora kako slijedi:
1. Mikrostruktura materijala
Karakteristike mikrostrukture TC4 od legura titana sadrže fazu kompoziciju i veličinu zrna, koji su ključni faktori koji utječu na njegovu toplotnu difuzivnost i specifičnu toplinsku sposobnost. Različite tehnike toplotne obrade mogu promijeniti fazu kompoziciju i veličinu zrna legura, tako da utječe na njena termička svojstva.
2. Temperatura
To već znamo. Temperatura ima očigledan učinak na toplinsku difuzivnost i specifičan toplinski kapacitet TC4 titanijum materijala. Na visokim temperaturama pojačava atomsko kretanje, toplinska provodljivost se povećava, a specifični se toplinski kapacitet povećava.
3. Koncentracija legiranih elemenata
Različiti sadržaj legirajućih elemenata utječu i na ove parametre legure TC4. Na primjer, dokazuje se da sadržaj aluminija i vanadijuma direktno utječu na ukupna termička svojstva legure.
4. Tehnologija pripreme
Tehnologija pripreme ima važne efekte na termička svojstva legura, poput kovanja, lijevanja i metalurgije praha jer će ovi procesi uzrokovati interne nedostatke i razlike u strukturi materijala. Kao rezultat toga, ovi problemi će utjecati na toplotnu difuzivnost i specifičnu toplinsku kapacitet legure materijala.