1. تصنيف سبائك التيتانيوم عن طريق الهيكل
البنية المجهرية هي طريقة تستخدم لتصنيف سبائك التيتانيوم. يعتمد هيكل هذه الأنواع من سبائك التيتانيوم على تكوين السبائك والعملية المستخدمة في صنعها.
سبائك ألفا
سبائك ألفا هي سبائك التيتانيوم التي لا تُعقد إلا عن قصد مع الأكسجين. في حين يمكن العثور على مكونات أخرى مثل الكربون والحديد بكميات صغيرة ، إلا أنها موجودة فقط كشوائب. كعنصر سبائك خلالي ، يعزز الأكسجين بشكل كبير القوة مع انخفاض ليونة. الصناعات الكيميائية والهندسية هي المستخدمين الأساسيين لسبائك ألفا.
هنا ، سلوك التآكل الكبير والتشوه أكثر أهمية من قوة عالية (محددة). الفرق الرئيسي بين درجات التيتانيوم النقي التجاري (CP) هو تركيز الأكسجين.
سبائك القريبة من الفلفل
سبائك التيتانيوم القريبة من التيتانيوم هي السبائك الأكثر شيوعًا في درجة الحرارة. تعتبر هذه الفئة من السبائك مناسبة لدرجات الحرارة العالية لأنها تجمع بين سلوك الزحف المتفوق لسبائك ألفا وقوة عالية من سبائك ألفا + بيتا. ومع ذلك ، فإن أقصى درجة حرارة العمل الخاصة بها تقتصر الآن على 500 إلى 550 درجة مئوية.
سبائك بيتا وقريبة من البيتا
سبائك بيتا هي نوع آخر من مواد التيتانيوم. يقوم المصنعون بإنشاء جميع سبائك التيتانيوم عن طريق إضافة ما يكفي من عناصر بيتا إلى التيتانيوم. كانت هذه المواد متاحة لسنوات عديدة ولكنها اكتسبت شعبية مؤخرًا. إنها أكثر سهولة في العمل من سبائك Alpha-Beta ، ويمكن علاجها للحرارة إلى نقاط القوة العالية ، والبعض الآخر لديهم مقاومة تآكل أفضل من الدرجات النقية تجاريًا.
سبائك ألفا وبيتا
هذه عادة ما تكون مواد متوسطة إلى عالية القوة مع نقاط قوة الشد تتراوح من 620 إلى 1250 ميجا باسكال ومقاومة زحف تتراوح من 350 إلى 400 درجة. بالإضافة إلى خصائص الشد ، فإنها تتمتع أيضًا بخصائص صلابة منخفضة وعالية الدورة وخصائص صلابة الكسر.
ونتيجة لذلك ، طور الأشخاص إجراءات معالجة حرارية وحرارة لضمان توفر السبائك توازنًا مثاليًا للخصائص الميكانيكية لمختلف التطبيقات.
2. تصنيف سبائك التيتانيوم بالقوة
عند تصميم جزء أو منتج ، من المهم معرفة خصائص القوة للمادة لتصميم المنتج واختياره. هناك أنواع مختلفة من سبائك التيتانيوم المتاحة ، لذلك من المهم أن يكون لديك فهم لجميع هذه الخصائص لاستخدامها بفعالية.
قوة منخفضة
هذه هي سبيكة من التيتانيوم مع قوة العائد أقل من 73 KSI (500 ميجا باسكال). تعمل في التطبيقات التي تحتاج إلى مواد قوية بشكل معتدل. ومن الأمثلة على ذلك الصفوف ASTM 1،2،3،7 و 11.
قوة معتدلة
هذه سبائك التيتانيوم مع قوة العائد بين 73 و 131 KSI (500 و 900 ميجا باسكال). هم ASTM الدرجات 4،5 ، و 9 ، ti -2. 5 ٪ cu ، ti -8 ٪ al -1 ٪ mo -0. 1 ٪ v.
قوة متوسطة
هذه سبائك التيتانيوم مع قوة العائد بين 131-145 ksi (900-1000 mpa). وهي تعمل في التطبيقات المهمة التي تتطلب خصائص عالية القوة ، ومقاومة جيدة للتآكل ، ومتانة الشق في درجات حرارة مرتفعة. تتضمن بعض الأمثلة ti -6 ٪ al -2 ٪ sn -4 ٪ zr -2} ٪ mo و ti -5. 5 ٪ al -3. 5 ٪ sn -3 zr -1 ٪ nb -0. 3 ٪ mo -0. 3 ٪ si.
قوة متوسطة
هذه سبائك التيتانيوم مع قوة العائد بين 131-145 ksi (900-1000 mpa). وهي تعمل في التطبيقات المهمة التي تتطلب خصائص عالية القوة ، ومقاومة جيدة للتآكل ، ومتانة الشق في درجات حرارة مرتفعة. تتضمن بعض الأمثلة ti -6 ٪ al -2 ٪ sn -4 ٪ zr -2} ٪ mo و ti -5. 5 ٪ al -3. 5 ٪ sn -3 zr -1 ٪ nb -0. 3 ٪ mo -0. 3 ٪ si.
قوة عالية
سبيكة عالية القوة من التيتانيوم لها نقاط قوة شد بين 145 و 174 KSI (1000-1200 mpa). إنهم مقاومون للإرهاق والزحف والتآكل ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصعبة مثل أجزاء الطائرات والزرع الطبي.
قوة عالية جدا
تحتوي سبائك عالي القوة للغاية على نقاط قوة شد تتجاوز 174 KSI (1200 ميجا باسكال). هذه الفئة المادية باهظة الثمن ولكنها توفر أداءً استثنائياً في التطبيقات الصعبة مثل محركات JET و Rocket Motors و Spacecraft والمفاعلات النووية. تتضمن الأمثلة ti -10 ٪ v -2 ٪ fe -3 ٪ al و ti -4 ٪ al -4} ٪ mo -4 sn -0. 5 ٪.
