[ 信息发布:本站 | 发布时间:2023-11-06 | 浏览:2212次 ]

钛制容器相关知识

1、工业纯钛在静戰荷作用下，其主要的变形机制是什么?

主要变形机制是滑移。随着塑性变形的进行，大量的滑移带不断出现，晶粒和李晶被拉⻓、扭曲，当塑性变形超过一定限度时即发生开裂。当在复杂应力状态下，以剪切滑移为主，即滑移主要沿着与拉力成45°的两组平面上进行。随着滑移的循序进行，裂纹不断打展，其 端部仍保持尖说缺口。接近裂端的晶粒因严重变形而被拉⻓，每个晶粒就好像是一个受周围制约的单晶体，它们因滑移而相继断开。

2 、钛在静载荷下的强度特性 与压力容器常用的钢材有哪些不同?

钛在静载荷下的强度特性与压力容器常用的钢材不同，它没有明显的物理屈服，而产生锯⻮状屈服、声发射现象、热塑性、冷蠕变、伪弹性和形状记忆效应等特殊行为。

3、工业纯钛为什么在一196°C温度下仍具有较高的韧性?影响其低温韧性的因素有哪些?

工业纯钛的强度随温度的降低而提高，但塑性降低得不多，而且仍有较好的延性和韧性，故适宜用作低温压力容器的结构材料。钛在低温下具有高塑性的原因，是由于它在低温下的 主要变形方式是生成孪晶。在同一变形程度内，随着温度的降低，使晶粒内生成李晶密度和晶粒数量增加，同时改变孪晶的夹层形状。随着变形程度增加，将使多晶集合体完全⻓成李晶，达到晶粒自身的强化，然后开始晶间变形。

影响钛低温性能的主要因素是间隙元素的含量，低间隙元素(N、0、H、C) 和铁含量的工业纯钛，抗冷脆性能较好。其次是钛设备的制造工艺对低温性能也有影响。除工艺条件控制不严，侵人气体杂质影响性能外，冲压成形的冷变形量对低温性能也产生影响。当冷变形量超过一定限度后， 会导致低温脆性。

4、为什么说各向异性的钛材按各向同性的钢制压力容器的设计准则会带来较大的浪费?

工业纯钛和a 型钛合金在常温下为密排六方晶体，其金属晶格具有明显的择优取向现象，造成了钛单晶的各向异性 。这种各向异性在钛材的轧制过程中进一步加强，从而使轧制的钛材具有明显的各向异性，所以钛制压力容器具有较好的双向强化效益 ，即钛材在双向应力作用下的强度比单向强度大大地提高，且在任意双向应力比的情况下均有强化效应。对于球形钛制压力容器的强化效应，理论上和实验结果分别达到5 0 % 和4 0 % 。对于圆 简形钛制压力容器，当周向与板材轧制方向重合，其强化效应的理论值和实验值分别达到4 2 % 和 3 6 %; 当周向与板材轧制方向垂直，理论值和实验值分别达到48%和37%。所以钛制压力容器的壁厚计算方法按GB 150—2011《压力容器》的规定，要多消耗20%~ 40%的钛材。

5、 为什么轧制的钛換热管的环向承载能力明显地高于轴向?

由于工业纯钛和《型钛合金品格的择优取向，造成了钛单晶的各向异性。这种各向异性的程度，随着轧制过程进一步加强。特别是轧制的钛管通常是正交各向异性，即轴向、环向和径向分别为三个各向异性主轴方向 ; 而且一直沿用一个方向轧制，故轧制钛换热管的各 向异性程度高于板材 。根据钛管在轴向和环向承载试验结果，其环向屈服限和强度限均高 于轴向，其中屈服限的差值达3 3 %，所以轧制钛管的环向承载能力明显地高于轴向，而且 在双向应力下钛管的屈服强度和极限强度比在单向应力下有明显提高。