لا ، التيتانيوم هوليس أثقل من الصلب. العامل الرئيسي هنا هو الكثافة:
التيتانيوم لديه كثافة تقريبا4.51 جم/سم.
الفولاذ (اعتمادًا على النوع ، على سبيل المثال ، الصلب الكربوني أو الفولاذ المقاوم للصدأ) له كثافة تتراوح بين7.75 إلى 8.05 جم/سم مكعب.
هذا يعني ، لنفس المجلد ، أن يكون الصلب أثقل بشكل كبير - حوالي 70 ٪ أكثر من التيتانيوم. هذه الكثافة المنخفضة هي واحدة من مزايا التيتانيوم الرئيسية للتطبيقات التي يكون فيها الحد من الوزن أمرًا بالغ الأهمية (على سبيل المثال ، مكونات الفضاء الجوي).
غالبًا ما يعزى عنوان "أقوى سبائك التيتانيوم"Titanium - Aluminum - vanadium (Ti-6AL-4V ، Grade 5). هذا هو السبب في أنه يبرز:
خفيف الوزن: يحتفظ بكثافة التيتانيوم المنخفضة (~ 4.43 جم/سم مكعب ، أعلى قليلاً من التيتانيوم النقي) ، مما يجعله أخف بكثير من الصلب أو حتى بعض سبائك التيتانيوم الأخرى.
قوة عالية: إنه يوازن بين قوة الشد الممتازة ، ومقاومة التعب ، ومقاومة الزحف (القدرة على مقاومة التشوه تحت الإجهاد الطويل- في درجات حرارة عالية).
التنوع: إنه يعمل بشكل جيد في كل من درجات الحرارة المحيطة والمرتفعة (حتى حوالي 400 درجة /752 درجة فهرنهايت) ويوفر مقاومة جيدة للتآكل ، مما يجعلها مثالية للفضاء (على سبيل المثال ، أجزاء محرك الطائرات ، ومكونات هيكل الطائرة) ، والزرع الطبي ، ومؤسسة الأداء العالية-.
في حين أن سبائك أخرى (على سبيل المثال ، ti - 6AL-2SN-4ZR-2MO ، قد يكون لسبائك "alpha" القريب) مقاومة أعلى لدرجة الحرارة ، تظل Ti-6AL-4V هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع لمزيجها الذي لا يهزم من الوزن الخفيف والقوة الكلية.
تعتمد سبيكة التيتانيوم "الأقوى" على مقياس القوة المحدد (على سبيل المثال ، قوة الشد ، قوة العائد) والمعالجة الحرارية ، ولكنسبائك التيتانيوم بيتاعموما يقدم أعلى نقاط القوة الشد. مثال بارز هوTI-15V-3CR-3SN-3AL (الصف 19):
بعد المعالجة الحرارية الأمثل (على سبيل المثال ، معالجة الحلول والشيخوخة) ،قوة الشد النهائية (UTS)يمكن أن تصل إلى1400-11500 ميجا باسكال، معقوة العائدمن ~ 1300-1400 ميجا باسكال.
تتضمن سبائك بيتا عالية -:
TI-3AL-8V-6CR-4MO-4ZR (الصف 18): UTS تصل إلى حوالي 1300 ميجا باسكال.
TI-10V-2FE-3AL (الصف 23): UTS تصل إلى ~ 1،200–1300 ميجا باسكال.
وبالمقارنة ، فإن Ti - 6al-4V يحتوي على UTS يتراوح من 900-1100 ميجا باسكال (معالجة بالحرارة) ، وهو أقل من سبائك بيتا ولكنه لا يزال استثنائيًا لوزنه.
يتم توحيد درجات التيتانيوم من قبل منظمات مثلالجمعية الأمريكية للاختبار والمواد (ASTM International)والمنظمة الدولية للتوحيد (ISO). يشمل التصنيف الأكثر شيوعًا (ASTM)30+ الدرجات، ولكن يتم تجميعها عادةً في أربع فئات رئيسية تستند إلى تكوين السبائك والبنية المجهرية:
والجدير بالذكر ،الصف 5 (TI-6AL-4V)هي درجة التيتانيوم الأكثر إنتاجًا واستخدامها ، حيث تمثل أكثر من 50 ٪ من الطلب العالمي لسبائك التيتانيوم.
