ما هو المعرفة من الدرجة 11 Titanium -

1. ما هو الصف 11 التيتانيوم؟

الصف 11 التيتانيوم هو أدرجة التيتانيوم غير محددة (نقي تجاري ، CP)تحددها المعايير العالمية مثل ASTM International (على سبيل المثال ، ASTM B265 للوحات/الصفائح ، ASTM B348 للبارات) و ISO (على سبيل المثال ، ISO 5832-2). يتميز عن درجات التيتانيوم الأخرى غير المليئة (على سبيل المثال ، الصف 1 ، الصف 2) في المقام الأول بإضافتها التي تسيطر عليها منبالاديوم (PD)- المعدن النبيل يعزز بشكل كبير مقاومة التآكل ، وخاصة في البيئات المخفضة (على سبيل المثال ، الحلول الحمضية ، كلوريد - وسائل الإعلام الغنية) حيث قد تكون التيتانيوم غير المحدد معرضًا لتصوير أو تجسيد الشقوق.

غالبًا ما يشار إلى الصف 11 باسم "CP TI مع البلاديوم" أو "Titanium Grade 11 (Pd - المعدل)"في السياقات الصناعية. تكمن ميزتها الأساسية في تحقيق التوازن بين الخصائص المتأصلة في التيتانيوم النقي - مثل التوافق الحيوي الممتاز ، والكثافة المنخفضة (~ 4.51 جم/سم) ، والرضا الحسنة - مع مقاومة التآكل المتمثل. بالنسبة للسوائل الحمضية) ، والمكونات البحرية ، وبعض الأجهزة الطبية (على الرغم من أنها أقل شيوعًا في عمليات الزرع من الصف 2 أو Ti-6AL-4V).

2. التركيب الكيميائي للصف 11 التيتانيوم

كصف من التيتانيوم غير مملوءة مع إضافة البلاديوم المتعمدة ، فإن التيتانيوم من الصف 11 لديه تركيبة كيميائية محكومة بإحكام لضمان أداء ثابت. فيما يلي التكوين النموذجي لكل معايير ASTM B265 و ISO 5832-2 (يتم إعطاء القيم كمعاييرالنسب المئوية للوزن القصوى (بالوزن)ما لم ينص على خلاف ذلك):

عنصر	التكوين (بالوزن ٪)	دور/ملاحظات
التيتانيوم (TI)	توازن	قاعدة معدنية يوفر الخصائص التأسيسية للصف (القوة ، ليونة).
بالاديوم (PD)	0.12 – 0.25	عنصر السبائك الرئيسية ؛ يحسن بشكل كبير مقاومة التآكل في تقليل البيئات (على سبيل المثال ، HCL ، حلول كلوريد الصوديوم) عن طريق تثبيط الحفر.
الكربون (ج)	أقل من أو يساوي 0.08	الشوائب التي تسيطر عليها. الكربون الزائد يمكن أن يقلل من ليونة ويزيد من هشاشة.
الهيدروجين (ح)	أقل من أو يساوي 0.015	حد النقد الحرج ؛ يتسبب الهيدروجين في "احتضان الهيدروجين" (فقدان المتانة) إذا كان موجودًا بتركيزات عالية.
الحديد (Fe)	أقل من أو يساوي 0.20	شوائب مشتركة لا تؤثر الكميات الصغيرة بشكل كبير على الخصائص ، ولكن الفائض يمكن أن يقلل من قابلية التشكيل.
النيتروجين (ن)	أقل من أو يساوي 0.03	الشوائب التي تسيطر عليها. ارتفاع محتوى النيتروجين يزيد من القوة ولكن يقلل من ليونة.
الأكسجين (س)	أقل من أو يساوي 0.18	الشوائب التي تؤثر على القوة (أعلى الأكسجين=قوة أعلى قليلا ، ليونة أقل) ؛ أبقى ضمن نطاق ضيق للاتساق.
عناصر أخرى	أقل من أو يساوي 0.10 (المجموع)	تتبع الشوائب (على سبيل المثال ، السيليكون ، الألومنيوم) ؛ لخص لضمان الطهارة.

والجدير بالذكر أن محتوى البلاديوم هو الميزة المميزة للصف 11-دون هذا الإضافة 0.12-0.25 ٪ بالوزن ، سيتم تصنيفه على أنه درجة مختلفة غير محددة (على سبيل المثال ، الصف 1 ، والتي لا تحتوي على PD ومحتوى أقل من الأكسجين).

3. الخصائص الميكانيكية للصف 11 التيتانيوم

تتأثر الخصائص الميكانيكية للتيتانيوم من الدرجة 11الدولة الصلب(حالة المعالجة الأكثر شيوعًا للتيتانيوم غير المتواصل ، حيث تعمل على تحسين ليونة وتشكيل). على عكس Heat - سبائك التيتانيوم القابلة للعلاج (على سبيل المثال ، Ti-6AL-4V) ، لا تخضع الدرجات غير المخصصة مثل 11 إلى تعزيز عن طريق المعالجة الحرارية (على سبيل المثال ، شيخوخة الحل) ؛ يتم تحديد خصائصها في المقام الأول من خلال مستويات الشوائب (على سبيل المثال ، الأكسجين) والعمل البارد (إذا تم تطبيقه).

فيما يليالنموذجي والمعياري - الخصائص الميكانيكية المحددة للصف 11 من التيتانيوم الصلب(لكل ASTM B265 و ASTM B348 ؛ قد تختلف القيم قليلاً حسب شكل المنتج ، على سبيل المثال ، اللوحة مقابل الشريط):

ملكية	وحدة مترية	الوحدة الإمبراطورية	ملاحظات (متطلبات ASTM)
قوة العائد (0.2 ٪ إزاحة)	أكبر من أو تساوي 275 ميجا باسكال	أكبر من أو تساوي 40،000 PSI	الحد الأدنى القيمة ؛ يقيس الإجهاد الذي يبدأ فيه التشوه الدائم.
قوة الشد (النهائي)	أكبر من أو يساوي 485 ميجا باسكال	أكبر من أو تساوي 70،000 PSI	الحد الأدنى القيمة ؛ الحد الأقصى للضغط يمكن أن تحمل المادة قبل الكسر.
استطالة عند الاستراحة	أكبر من أو تساوي 24 ٪	أكبر من أو تساوي 24 ٪	الحد الأدنى القيمة (لمدة 25.4 مم / 1 في طول المقياس) ؛ يشير إلى ليونة (القدرة على التمدد قبل الانهيار).
الحد من المنطقة	أكبر من أو تساوي 35 ٪	أكبر من أو تساوي 35 ٪	القيمة النموذجية ؛ يقيس النسبة المئوية لخفض المساحة المقطعية - عند الكسر (مؤشر آخر على الابتزانة).
صلابة (برينيل)	~ 110 - 130 HB	~ 110 - 130 HB	النطاق النموذجي ؛ أقل من التيتانيوم الملموس (على سبيل المثال ، Ti-6AL-4V ~ 30 HRC) ، مما يعكس ليونة أعلى.
معامل المرونة	~ 110 GPA	~ 16 × 10⁶ PSI	القيمة النموذجية ؛ تصلب المادة (على غرار درجات التيتانيوم غير الأخرى غير المليئة).

ملاحظات رئيسية على السلوك الميكانيكي:

تأثير العمل البارد: إذا كان الصف 11 باردًا - يعمل (على سبيل المثال ، المتداول ، الرسم دون التلدين اللاحق) ، ستزداد عائده وقوته الشد (على سبيل المثال ، ستنخفض قوة العائد حتى 480 ميجا باسكال / 70،000 رطل / بوصة مربعة) ، ولكن الحجم (الاستطالة) ستنخفض. هذا مفيد للتطبيقات التي تتطلب قوة أعلى دون التضحية بمقاومة التآكل.

قابلية التشكيل: الصلب الصف 11 لديه قابلية تشكيل ممتازة - يمكن أن تنحني أو مختومة أو اللحام باستخدام تقنيات لحام التيتانيوم القياسية (على سبيل المثال ، لحام قوس التنغستن الغاز ، GTAW) دون تكسير كبير ، مما يجعله مناسبًا للتصنيع المعقدة.

التوافق الحيوي: مثل جميع درجات التيتانيوم النقي ، فإن الصف 11 قابل للتوافق حيوياً (غير - سام ، غير- التفاعلي مع الأنسجة البشرية) ، على الرغم من أن استخدامه في عمليات الزرع الطبية محدود بسبب قوتها المنخفضة مقارنة بـ Ti-6AL-4V. يتم استخدامه بشكل أكثر شيوعًا في المعدات الطبية (على سبيل المثال ، الأدوات الجراحية لبيئات التعقيم المسببة للتآكل) مقارنة بالزراعة.