1. الخصائص الأساسية للتيتانيوم من الدرجة الأولى
أ. ليونة استثنائية وقابلية التشكيل
استطالة عند الاستراحة: 24-30% (لكل ASTM B265 للصفائح/الألواح؛ 20-25% للقضبان/القضبان لكل ASTM B348)، وهي الأعلى بين جميع درجات CP Ti.
تقليل المساحة: أكبر من أو يساوي 50% (ASTM B348)، مما يشير إلى قدرة فائقة على التشوه دون كسر.
الآثار العملية: يمكن معالجتها بسهولة عن طريق السحب العميق، أو الثني، أو اللحام، أو الغزل، أو التصنيع المعقد (على سبيل المثال، -الرقائق الرقيقة جدًا، أو المكونات الطبية المعقدة، أو خطوط الأنابيب ذات القطر- الكبيرة). يحافظ على السلامة الهيكلية حتى بعد التشوه البلاستيكي الشديد.
ب. مقاومة ممتازة للتآكل
يشكل طبقة كثيفة -من مادة TiO₂ سلبية ذاتية المعالجة تقاوم التآكل الموحد، والنقر، وتآكل الشقوق في معظم البيئات:
المحاليل المحايدة / الحمضية الضعيفة / الأساسية (المياه العذبة ومياه البحر وحمض الخليك وحامض الستريك).
البيئات الغنية بالكلوريد- (المحاليل الملحية والتطبيقات البحرية) مع معدل تآكل أقل من أو يساوي 0.002 مم/سنة (اختبار الغمر في المياه المالحة ASTM G31).
التحديد: غير مناسب للأحماض المختزلة القوية (حمض الهيدروكلوريك المركز، HF) أو الأحماض شديدة الأكسدة (أكبر من أو يساوي 60% HNO₃)، حيث يتحلل الفيلم السلبي.
ج. درجة نقاء عالية وتوافق حيوي
حدود الشوائب (الحد الأقصى٪، وفقًا لمعيار ASTM B265): الأكسجين (0.18%)، الحديد (0.20%)، الكربون (0.08%)، النيتروجين (0.03%)، الهيدروجين (0.015%).
التوافق الحيوي: غير-سام، وغير-مسبب للحساسية، وخامل كيميائيًا في الأنسجة/السوائل البشرية. لا يتفاعل مع سوائل الجسم ولا يؤدي إلى استجابات مناعية، مما يجعله مثاليًا للزراعات الطبية (على سبيل المثال، حالات تنظيم ضربات القلب، ومسامير العظام، ودعامات الأسنان).
د. قابلية اللحام الجيدة
يمكن لحامها باستخدام التقنيات الشائعة (TIG، MIG، اللحام بالبلازما) دون-التسخين المسبق أو المعالجة الحرارية اللاحقة-لللحام. تحتفظ الوصلات الملحومة بحوالي 85-90% من قوة المعدن الأساسي ومقاومته للتآكل، دون فقدان كبير للليونة.
ه. كثافة منخفضة وقوة معتدلة
الكثافة: 4.51 جم/سم3 (20 درجة)، أخف بنسبة 43% من الفولاذ (7.85 جم/سم3) وأخف بنسبة 16% من الألومنيوم (2.70 جم/سم3).
نسبة القوة-إلى-الوزن: موازنة الكثافة المنخفضة مع القوة الكافية للتطبيقات غير-الشديدة-الإجهاد (على سبيل المثال، معدات تجهيز الأغذية، والمبادلات الحرارية).
و. الموصلية الحرارية والكهربائية
الموصلية الحرارية: 17 وات/(م·ك) (20 درجة)، أقل من الألومنيوم (237 وات/(م·ك)) ولكنها أعلى من الفولاذ المقاوم للصدأ (16 وات/(م·ك)).
الموصلية الكهربائية: 3.7 × 10⁶ S/m (20 درجة)، مناسبة للمكونات الكهربائية ذات المقاومة المنخفضة - في البيئات المسببة للتآكل.
2. قوة إنتاج التيتانيوم من الدرجة الأولى
الملاحظات الرئيسية:
الصف 1 لديهأدنى قوة العائدبين درجات CP Ti (Gr.1 < Gr.2 < Gr.3 < Gr.4)، ويعزى ذلك مباشرة إلى الحد الأدنى من محتوى الأكسجين (يزيد الأكسجين من قوة الخضوع بمقدار ~ 700 ميجا باسكال لكل إضافة 1٪).
الاعتماد على درجة الحرارة: تنخفض قوة الخضوع قليلاً عند درجات الحرارة المرتفعة (على سبيل المثال، 150 ميجا باسكال عند 100 درجة، 120 ميجا باسكال عند 200 درجة) ولكنها تظل مستقرة حتى 300 درجة. عند درجات الحرارة المبردة (-196 درجة)، فإنه يزيد إلى ~ 250 ميجا باسكال دون فقدان الليونة.
تأثير التطبيق: قوة الإنتاج المنخفضة تجعل الدرجة الأولى غير مناسبة للمكونات الهيكلية-عالية الضغط ولكنها مثالية للتطبيقات التي تتطلب المرونة (على سبيل المثال، وصلات التمدد، وخطوط الأنابيب المرنة) أو القابلية للتشكيل (على سبيل المثال،-الحاويات المسحوبة العميقة).
3. قوة الشد للتيتانيوم من الدرجة الأولى
يتم وضع التيتانيوم من الدرجة الأولى بشكل فريد للتطبيقات حيثتأخذ القابلية للتشكيل ومقاومة التآكل والتوافق الحيوي الأولوية على القوة العالية. ويضمن إنتاجها القياسي وقوة شدها الاتساق عبر سلاسل التوريد العالمية، مما يجعلها خيارًا موثوقًا به لصناعات مثل الأجهزة الطبية، وتجهيز الأغذية، والهندسة البحرية، والمعدات الكيميائية.
