1. تعبير
الصف 2: A commercially pure (CP) titanium, meaning it consists of >99 ٪ التيتانيوم مع الحد الأدنى من الشوائب (على سبيل المثال ، كميات تتبع من الحديد ، الأكسجين ، الكربون). لا يحتوي على عناصر سبائك متعمدة.
الصف 5: سبيكة ألفا بيتا التيتانيوم ، تتألف من 90 ٪ من التيتانيوم ، 6 ٪ الألومنيوم (AL) ، و 4 ٪ الفاناديوم (V). تتم إضافة عناصر صناعة السبائك هذه لتعزيز القوة ، ومقاومة الحرارة ، وقابلية المعالجة.
2. البنية المجهرية
الصف 2: بصفته التيتانيوم النقي ، يحتوي على بنية مجهرية أحادية الطور التي تهيمن عليهامرحلة ألفا-بنية بلورية سداسية معبأة (HCP) مستقر في درجة حرارة الغرفة وحتى 882 درجة (1،620 درجة فهرنهايت). يمنح هذا الهيكل ليونة جيدة ولكن يحد من قوة درجة الحرارة العالية.
الصف 5: سبيكة ألفا بيتا ، مما يعني أن بنية المجهرية تحتوي على كل من مرحلتين ألفا (HCP) وبيتا (مكعب محور الجسم ، BCC). يتم استقرار مرحلة بيتا بواسطة الفاناديوم ، مما يسمح للمعالجة الحرارية بالتلاعب ببنية الحبوب وتحسين الخصائص مثل القوة والمتانة.
3. الخصائص الميكانيكية
قوة: الصف 5 أقوى بكثير (2-3x قوة الشد العليا) من الصف 2 ، حتى في حالتها الصلب. يعزز المعالجة الحرارية قوتها ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية التحميل.
ليونة: الصف 2 أكثر دكتايل (أسهل في التكوين أو الانحناء أو اللحام دون تكسير) من الصف 5 ، وهو أكثر صلابة ولكنه أقل مرحة.
وزن: كلاهما خفيف الوزن ، لكن الصف 5 أقل كثافة قليلاً (أخف وزنا بنسبة 2 ٪) بسبب عناصر السبائك.
4. مقاومة التآكل
الصف 2: يوفر مقاومة تآكل ممتازة في معظم البيئات ، بما في ذلك المياه العذبة ومياه البحر والأحماض الخفيفة. تشكل تركيبة التيتانيوم النقي طبقة أكسيد واقية كثيفة (TIO₂) التي تتلف ذاتي إذا تالفة.
الصف 5: أيضًا مقاوم للغاية للتآكل ، على الرغم من أنه أقل قليلاً من التيتانيوم النقي في الظروف القاسية (على سبيل المثال ، الأحماض المركزة أو البيئات المؤكسدة ذات درجة الحرارة العالية). الألومنيوم والفاناديوم في تكوينه لا يعرضون طبقة أكسيده بشكل كبير ، مما يجعلها مناسبة للإعدادات البحرية والكيميائية والصناعية.
5. مقاومة الحرارة
الصف 2: يحتفظ بالقوة التي تصل إلى حوالي 315 درجة (600 درجة فهرنهايت) ولكنها تخفف في درجات حرارة أعلى ، مما يحد من استخدامه في تطبيقات الحرارة العالية.
الصف 5: يؤدي أداء أفضل في درجات حرارة مرتفعة ، مع الحفاظ على قوة تصل إلى 400 درجة (752 درجة و) بسبب دور الألومنيوم في تثبيت مرحلة ألفا. هذا يجعلها مثالية للمكونات المعرضة للحرارة ، مثل أجزاء المحرك النفاثة أو الأفران الصناعية.
6. التوافق الحيوي
الصف 2: متوافق للغاية حيويًا ، غير سامة ، وغير تفاعلي مع الأنسجة البشرية ، مما يجعله مناسبًا للأجهزة الطبية منخفضة الضغط (على سبيل المثال ، حالات جهاز تنظيم ضربات القلب ، والأدوات الجراحية).
الصف 5: أيضًا متوافق حيوياً ويستخدم على نطاق واسع في عمليات الزرع الطبية (على سبيل المثال ، بدائل الورك/الركبة ، مسامير العظام) بسبب قوتها ، التي تحمل الأحمال الميكانيكية للحركة اليومية.
7. التطبيقات
معدات المعالجة الكيميائية (الأنابيب ، الخزانات)
الأجهزة البحرية (Hulls ، السحابات)
الكسوة المعمارية
الأجهزة الطبية منخفضة الإجهاد
المبادلات الحرارية
مكونات الطيران (أجزاء هيكل الطائرة ، شفرات المحرك ، معدات الهبوط)
أجزاء السيارات عالية الأداء (تعليق السباق ، أنظمة العادم)
يزرع طبية (بدائل مفصل ، أجهزة العمود الفقري)
أدوات حفر النفط والغاز
المعدات الرياضية (رؤساء نادي الجولف ، إطارات الدراجات)
8. التكلفة والقابلية للآلات
الصف 2: عمومًا أقل تكلفة من الصف 5 بسبب تكوينه النقي. من الأسهل الماكينة واللحام والشكل ، وتقليل تكاليف التصنيع.
الصف 5: أكثر تكلفة بسبب عناصر صناعة السبائك وعمليات الإنتاج المعقدة. من الصعب أن تكون الآلة (بسبب قوة عالية) وتتطلب أدوات متخصصة ، وزيادة نفقات التصنيع.
