1. الاختلافات الأساسية في التكوين
الصف 1 التيتانيوم: تصنيف على أنهالتيتانيوم نقي تجاري (CP)(غير - Alloyed). يزيد تركيبة من التيتانيوم النقي 99 ٪ ، مع الشوائب النزرة فقط (على سبيل المثال ، أقل من أو تساوي 0.18 ٪ من الأكسجين ، أقل من أو يساوي 0.20 ٪ من الحديد ، أقل من أو تساوي 0.03 ٪ من النيتروجين) التي يتم التحكم فيها لتلبية المعايير (على سبيل المثال ، ASTM B265). لا تتم إضافة عناصر سبائك متعمدة.
الصف 5 التيتانيوم: الأكثر استخدامًا على نطاق واسعسبيكة التيتانيوم، المعين رسميا باسم TI-6AL-4V. أنه يحتوي على 6 ٪ من الألومنيوم (AL) و 4 ٪ الفاناديوم (V) كعناصر سبائك رئيسية ، مع التيتانيوم يشكل الباقي. هذه العناصر تغير بشكل كبير سلوكها الميكانيكي مقارنة مع التيتانيوم النقي.
2. الخواص الميكانيكية: ليونة مقابل القوة
الصف الأول يتفوق فيقابلية التشكيل والليونةولكن يفتقر إلى القوة العالية.
الصف الخامس هو "العمود الفقري" لHigh - القوة ، تحميل - تطبيقات تحملولكن أقل سهولة في الشكل.
3. مقاومة التآكل
الصف 1 التيتانيوم: باعتباره أنقى درجة التيتانيوم CP ، لديهامقاومة تآكل متفوقةفي بيئات معتدلة إلى معتدلة. إنه يقاوم الأكسدة في الهواء (ما يصل إلى حوالي 600 درجة) ، ومياه البحر ، والأحماض المخففة (على سبيل المثال ، حمض الأسيتيك) ، ومعظم المواد الكيميائية الصناعية. ومع ذلك ، قد يكون عرضة للتآكل أو تآكل الشق في وسائل الإعلام المتناظرة للغاية (على سبيل المثال ، حمض الهيدروكلوريك الساخن والمركّز) ما لم يتم تعديله مع البلاديوم (مثل الصف 11 التيتانيوم).
الصف 5 التيتانيوم: يحافظ على مقاومة تآكل ممتازة في معظم البيئات شيوعًا (مياه البحر ، وقود الفضاء ، وسوائل الجسم) ولكنأقل قليلا مقاومةمن الصف 1 في بعض الظروف العدوانية (على سبيل المثال ، تقليل الأحماض القوية). عناصر السبائك (AL ، V) لا تتعرض لأداء التآكل الأساسي لمعظم التطبيقات.
4. التكلفة والتوافر
الصف 1 التيتانيوم: التكلفة المنخفضة. نظرًا لأنه لا يتطلب أي عناصر لصنع السبائك ومعالجة أبسط (بسبب ليونة عالية) ، فهي أكثر اقتصادا لغير استخدام القوة- العالية -.
الصف 5 التيتانيوم: تكلفة أعلى. إضافة الألومنيوم والفاناديوم ، بالإضافة إلى معالجة أكثر تعقيدًا (على سبيل المثال ، المعالجة الحرارية ، وآلة الدقة من أجل صلابةها) ، تزيد من نفقات الإنتاج. ومع ذلك ، فإن قوتها العالية - إلى نسبة الوزن - غالباً ما تبرر التكلفة في تطبيقات القيمة العالية-.
5. التطبيقات المثالية: متى تختار أي؟
اختر الصف الأول من التيتانيوم متى:
قابلية التشكيل أمر بالغ الأهمية: على سبيل المثال ، الأنابيب المرنة (للمعالجة الكيميائية أو توصيل السوائل الطبية) ، أو صفائح رقيقة للمرفقات الخفيفة ، أو المكونات التي تتطلب الانحناء/الختم.
هناك حاجة إلى مقاومة التآكل في البيئات المعتدلة: على سبيل المثال ، الأجهزة البحرية (غير - تحميل - أجزاء تحمل) ، خزانات تخزين كيميائية للحلول المخففة ، أو الكسوة المعمارية.
التوافق الحيوي + الصلبة المسألة: على سبيل المثال ، الأجهزة الطبية مثل لوحات الأسنان أو الأدوات الجراحية (حيث تقلل صلابة منخفضة تهيج الأنسجة).
اختر الصف 5 التيتانيوم متى:
قوة عالية - إلى - نسبة الوزن ضرورية: على سبيل المثال ، مكونات الطيران (معدات هبوط الطائرات ، أجزاء المحرك ، الإطارات الهيكلية) ، حيث تحل محل المعادن الأثقل مثل الصلب أو الألومنيوم.
تحميل - محمل أو تطبيقات عالية -: على سبيل المثال ، قطع غيار أداء السيارات (مكونات تعليق السباق) ، أو أدوات حفر النفط في الخارج ، أو مهاوي الآلات الصناعية.
يزرع طبية تتطلب القوة: على سبيل المثال ، استبدال مفصل الورك/الركبة ، قضبان الانصهار الفقري ، أو غرسات الأسنان (تدعم قوتها وزن الجسم ، وهي متوافقة حيوياً).
خاتمة
الصف 1 هو "أفضل" لقابلة للتكوين ، منخفضة - ، التكلفة - تطبيقات حساسةحيث تكون مقاومة التآكل في البيئات المعتدلة هي المفتاح.
الصف 5 هو "أفضل" لالقوة العالية - ، تحميل - محمل ، أو تطبيقات أداء عالية(Aerospace ، زراعة طبية ، صناعة ثقيلة) حيث تبرر قوته - إلى- نسبة الوزن والمتانة تبرير تكاليف أعلى.
