نعم ، سبيكة التيتانيوم تختلف عن التيتانيوم. يكمن التمييز الرئيسي في تكوينها وخصائصها:
التيتانيوم(يشار إليها غالبًاالتيتانيوم نقي تجاريا ، CP TI): إنه غير محتمل بشكل أساسي ، مع محتوى التيتانيوم يزيد عن أو يساوي 99 ٪. يتم التحكم في شوائبها (على سبيل المثال ، الأكسجين ، الكربون ، الحديد) لضبط الخصائص الأساسية مثل القوة والليونة. يتم تقديره لمقاومة التآكل الممتازة والتوافق الحيوي ولكن له قوة أقل نسبيا مقارنة بالسبائك. تشمل الأشكال الشائعة الصف 1 و 2 و 3 و 4 التيتانيوم.
سبيكة التيتانيوم: يتم إنشاؤه عن طريق إضافة عناصر أخرى عن قصد (على سبيل المثال ، الألومنيوم ، الفاناديوم ، الموليبدينوم ، الزركونيوم) إلى التيتانيوم النقي لتعزيز خصائص محددة. على سبيل المثال ، يضيف Ti - 6al - 4v (الصف 5) الألومنيوم (يحسن مقاومة القوة ومقاومة الحرارة) والفاناديوم (يعزز ليونة وقابلية الآلات). توفر سبائك التيتانيوم عادةً قوة أعلى - لنسب الوزن - ، أو أداء أفضل درجات الحرارة العالية ، أو مقاومة التعب الفائقة من التيتانيوم النقي ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات المطلوبة مثل الطيران أو الهندسة العالية.
من بين درجات التيتانيوم شائعة الاستخدام ،الصف 1 التيتانيومعموما أرخص.
السبب الرئيسي لانخفاض تكلفته هو تكوينها ومتطلبات التصنيع:
الصف الأول هو أنقى درجة التيتانيوم التجارية ، مع أدنى محتوى من الشوائب (على سبيل المثال ، محتوى الأكسجين أقل من أو يساوي 0.10 ٪ ، محتوى الحديد أقل من أو يساوي 0.20 ٪). مستويات الشوائب المنخفضة تعني عمليات تكرير أقل صرامة أثناء الإنتاج ، مما يقلل من تكاليف التصنيع.
لديها أدنى قوة ولكن أعلى ليونة بين درجات التيتانيوم النقي تجاريا ، مما يجعل من الأسهل تكوينه (على سبيل المثال ، المتداول البارد ، الرسم) مع خطوات معالجة أقل ، وزيادة نفقات الإنتاج.
في المقابل ، فإن الدرجات العليا (على سبيل المثال ، الصف 2 ، 3 ، 4) لها محتويات شوائب أعلى (وخاصة الأكسجين) لتحسين القوة ، والتي تتطلب تحكمًا أكثر دقة أثناء التكرير والمعالجة - وبالتالي زيادة تكاليفها. سبائك التيتانيوم (على سبيل المثال ، الصف 5) أكثر تكلفة بسبب إضافة عناصر صناعة السبائك وعمليات معالجة الحرارة المعقدة.
تشير "الدرجات الأربعة من التيتانيوم" عادة إلى الأربعة الأكثر شيوعًادرجات التيتانيوم النقي التجاري (CP TI)محددة بمعايير مثل ASTM B265 (للوحة التيتانيوم والصفائح والشريط). تتميز هذه الدرجات بمحتوى الشوائب (في المقام الأول الأكسجين) والخصائص الميكانيكية المقابلة:
الصف 1 التيتانيوم:
أنقى الصف التجاري (محتوى التيتانيوم أكبر من أو يساوي 99.5 ٪) ، مع أدنى مستويات الشوائب (الأكسجين أقل من أو يساوي 0.10 ٪ ، الحديد أقل من أو يساوي 0.20 ٪).
الخواص: أعلى ليونة ، أدنى قوة (قوة الشد ~ 240-370 ميجا باسكال) ، قابلية تشكيل ممتازة ، ومقاومة تآكل متفوقة.
التطبيقات النموذجية: معدات المعالجة الكيميائية (على سبيل المثال ، بطانات للخزانات) ، والأجهزة الطبية (على سبيل المثال ، زراعة مرنة) ، ومكونات الإجهاد المنخفضة-.
الصف الثاني التيتانيوم:
درجة CP TI الأكثر استخدامًا على نطاق واسع ، مع شوائب أعلى قليلاً من الصف 1 (الأكسجين 0.10-0.18 ٪ ، الحديد أقل من أو يساوي 0.30 ٪).
الخصائص: ليونة متوازنة (استطالة ~ 20-30 ٪) والقوة (قوة الشد ~ 345-550 ميجا باسكال) ، قابلية اللحام الجيدة والقدرة على التشكيل.
التطبيقات النموذجية: الأنابيب ، والصمامات ، والأدوات الجراحية ، وترميم الأسنان ، والمكونات البحرية.
الصف 3 التيتانيوم:
ارتفاع محتوى الأكسجين من الصف 2 (الأكسجين 0.18-0.25 ٪ ، الحديد أقل من أو يساوي 0.30 ٪) ، مما يؤدي إلى زيادة القوة.
الخصائص: قوة أعلى (قوة الشد ~ 480-620 ميجا باسكال) ولكن ليونة أقل (استطالة ~ 15-25 ٪) من الصف 2 ؛ قابلية تشكيل معتدلة.
التطبيقات النموذجية: صمامات الضغط العالية - ، وأجزاء المضخة ، والمكونات الهيكلية للفضاء ، والثقيلة - السحابات البحرية.
الصف 4 التيتانيوم:
أقوى درجة CP TI ، مع أعلى محتوى شوائب (الأكسجين 0.25-0.35 ٪ ، الحديد أقل من أو يساوي 0.50 ٪).
الخصائص: أعلى قوة شد (حوالي 550-700 ميجا باسكال) ولكن أقل ليونة (استطالة ~ 10-20 ٪) بين درجات CP Ti ؛ مقاومة تآكل جيدة.
التطبيقات النموذجية: مكونات الإجهاد العالية - (على سبيل المثال ، أجزاء تروس الهبوط على متن الطائرة) ، والزرع الطبي (على سبيل المثال ، تحميل - يحمل مسامير العظام) ، وأجهزة المعالجة الكيميائية.
لا ، الصف الثاني من التيتانيومليست سبيكة- يتم تصنيفه كنوع منالتيتانيوم النقي التجاري (CP TI).
السبب الرئيسي هو تكوينه: يتكون التيتانيوم من الدرجة الثانية من أو يساوي 99 ٪ من التيتانيوم النقي ، مع كميات ضئيلة فقط من الشوائب (على سبيل المثال ، الأكسجين ، الكربون ، الحديد ، الهيدروجين ، النيتروجين) التي يتم التحكم فيها بدقة لضبط خصائصها (على سبيل المثال ، القوة ، الكلية). على عكس سبائك التيتانيوم (على سبيل المثال ، الصف 5 TI-6AL-4V) ، فإنه لا يحتوي على عناصر من سبائك مضافة عمدا (مثل الألومنيوم أو الفاناديوم أو الموليبدينوم) لتعزيز خصائص الأداء المحددة. مزيجها المتوازن من ليونة وقوة ومقاومة التآكل يأتي من تحسين مستويات الشوائب ، وليس من السبائك.
