1. التركيب الكيميائي: جذر الاختلافات
2. الخواص الميكانيكية: القوة مقابل الليونة
3. خصائص المعالجة والتصنيع
التيتانيوم الصف 2
القابلية للتشكيل: قابلية تشكيل باردة وساخنة ممتازة. تسمح ليونتها العالية بثنيها، أو لفها، أو ختمها، أو سحبها إلى أشكال معقدة (على سبيل المثال،-أنابيب رقيقة الجدران، وألواح كبيرة) دون أن تتشقق.
قابلية اللحام: متفوق على الدرجة 4. يقلل محتوى الأكسجين المنخفض من تكوين الطور الهش في مناطق اللحام، مما يؤدي إلى لحام قوي ومرن. غالبًا ما يتم لحامه باستخدام طرق TIG (غاز التنغستن الخامل) أو طرق MIG (الغاز الخامل المعدني) دون المعالجة الحرارية -المسبقة أو اللاحقة- للحام.
القدرة على التصنيع: معتدل. صلابتها المنخفضة تعني أن أدوات القطع تتآكل بسرعة أقل من الدرجة 4، ولكنها لا تزال تتطلب أدوات حادة وتبريدًا مناسبًا لتجنب تصلب العمل.
تيتانيوم درجة 4
القابلية للتشكيل: ضعيف مقارنة بالدرجة 2. إن انخفاض الليونة يحد من تشكيل البرد-والانحناءات الحادة أو السحب العميق غالبًا ما يسبب التشقق. من الممكن التشكيل على الساخن (عند درجة ~ 600-800 درجة) ولكنه يتطلب تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة ومعالجة أبطأ.
قابلية اللحام: عادل، ولكن أقل موثوقية من الدرجة 2. يزيد محتوى الأكسجين العالي من خطر تكوين "حالة ألفا-" هشة في اللحامات (طبقة صلبة وهشة من التيتانيوم المخصب بالأكسجين-). غالبًا ما تكون المعالجة الحرارية لما بعد اللحام (على سبيل المثال، التلدين عند درجة حرارة 650-700 درجة) ضرورية لاستعادة الليونة إلى مناطق اللحام.
القدرة على التصنيع: تحدي. صلابته وقوته العالية تسبب تآكلًا أسرع للأداة. تتطلب التصنيع الآلي-أدوات فولاذية أو كربيد عالية السرعة، وسرعات قطع منخفضة، ومبردًا وافرًا لمنع ارتفاع درجة الحرارة وتصلب العمل.
4. مقاومة التآكل
الصف 2: يؤدي أداء أفضل بشكل طفيف في البيئات المعتدلة المسببة للتآكل (على سبيل المثال، الماء النقي، والأحماض المخففة، والرطوبة الجوية) لأن محتواه المنخفض من الأكسجين يخلق طبقة TiO₂ أكثر اتساقًا.
الصف 4: Corrosion resistance is still strong (superior to stainless steel in seawater, for example), but its higher oxygen content can lead to minor localized pitting in highly concentrated chloride solutions (e.g., >200 درجة مياه مالحة) في حالة تلف طبقة TiO₂.
5. التطبيقات النموذجية
تيتانيوم من الدرجة الثانية (درجة CP "العمود الفقري")
المعالجة الكيميائية: الأنابيب-الرفيعة الجدران، والخزانات، وأنابيب المبادلات الحرارية للتعامل مع الأحماض المخففة، أو القلويات، أو السوائل الغذائية-.
الأجهزة الطبية: الأدوات غير القابلة للزرع (مثل الملقط الجراحي)، والأنابيب الطبية المرنة (مثل القسطرة)، وطبقات طب الأسنان.
البحرية / الفضائية: المكونات الهيكلية خفيفة الوزن (مثل قنوات الطائرات والدرابزين البحري) التي تتطلب اللحام والثني.
السلع الاستهلاكية: اللوحات المعمارية، والمجوهرات، والمعدات الرياضية (مثل إطارات الدراجات) حيث يكون الجمال وقابلية التشكيل أمرًا مهمًا.
تيتانيوم من الدرجة الرابعة (درجة CP "القوة- العالية")
المعدات الصناعية: أوعية الضغط العالي-، وأجسام الصمامات، وأدوات التثبيت (على سبيل المثال، البراغي والصواميل) للآلات الثقيلة-.
الفضاء الجوي: الأقواس الهيكلية، ومكونات المحرك (على سبيل المثال، قنوات درجة الحرارة المنخفضة-)، وأجزاء معدات هبوط الطائرات (مناطق التحميل غير-الحرجة).
الغرسات الطبية: أجهزة تثبيت العظام على المدى القصير- (على سبيل المثال، المسامير المؤقتة) حيث تكون القوة مطلوبة، ولكن الليونة أقل أهمية (ولا يعد التوافق الحيوي على المدى الطويل- مصدر قلق).
النفط / الغاز: أدوات قاع البئر ومكونات رؤوس البئر التي تتحمل الضغط العالي والإجهاد الميكانيكي في بيئات الحفر القاسية.
