آلیاژهای تیتانیوم

تامین کننده آلیاژهای تیتانیوم شما

گروه فولاد GNEE یک شرکت یکپارچه زنجیره تامین است که شامل صفحات فولادی، کویل ها، پروفیل ها، طراحی چشم انداز فضای باز و پردازش می شود. محصولات ما شامل سوپر آلیاژها، آلیاژهای اینکونل، آلیاژهای بی رنگ، آلیاژهای مونل، فولاد ضد زنگ دوبلکس، آلیاژهای هاستلوی، آلیاژهای تیتانیوم، آلیاژهای مس، آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای زیرکونیوم، آلیاژ تانتالیم، آلیاژ نیوبیم، آلیاژ مولیبدن، آلیاژ استنلس استیل و تنگستن آلیاژ است. لوله ها، صفحات و ورق های فولادی ضد زنگ، کویل های فولادی ضد زنگ، اتصالات لوله های فولادی ضد زنگ، میله ها و میله های فولادی ضد زنگ.

چرا ما را انتخاب کنید؟

تجربه غنی

گروه فولاد GNEE در سال 2008 تاسیس شد و بیش از 10 سال تجربه در زمینه تولید فولاد دارد.

راه حل یک مرحله ای

گروه فولاد GNEE یک شرکت زنجیره تامین حرفه ای و یک مرحله ای برای محصولات فولادی است که تحقیق و توسعه محصول، فروش، ارتقاء و ارائه خدمات حرفه ای را پوشش می دهد.

بازار گسترده

محصولات این شرکت به اروپا، استرالیا فروخته می شود و به بیش از 70 کشور جهان صادر می شود. این شرکت در مجموع دارای بیش از 800 شرکت تعاونی جهانی است که شامل 15 شرکت کشتی سازی، 143 شرکت پروژه مهندسی و 23 تولید کننده ماشین آلات بویلر می باشد.

تحویل به موقع

حجم فروش سالانه محصول ما 1 میلیون تن است، موجودی ما 200،000 تن است، و حجم صادرات سالانه ما به 80،{4}} تن رسیده است که تحویل به موقع را تضمین می کند.

صفحه اصلی 12 صفحه آخر 1/2

تعریف آلیاژهای تیتانیوم

آلیاژهای تیتانیوم آلیاژهایی هستند که حاوی مخلوطی از تیتانیوم و سایر عناصر شیمیایی هستند. چنین آلیاژهایی استحکام کششی و چقرمگی بسیار بالایی دارند (حتی در دماهای شدید). آنها وزن سبکی دارند، مقاومت در برابر خوردگی فوق العاده ای دارند و توانایی مقاومت در برابر دماهای شدید را دارند.

مزایای آلیاژهای تیتانیوم چیست؟

مقاومت در برابر خوردگی
هنگامی که در معرض هوا قرار می گیرد، لایه نازکی از اکسید روی سطح تیتانیوم تشکیل می شود. نفوذ این لایه برای اکثر مواد بسیار دشوار است. به این ترتیب، تیتانیوم مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهد - و به دلیل مواد خورنده دچار تغییرات نامطلوب (مانند سوراخ شدن، ترک خوردن) نمی‌شود.
چه در داخل خانه و چه در خارج از منزل استفاده شود، برای سال های زیادی دوام خواهد آورد – و آن را به گزینه ای عالی برای ساختمان ها و کاربردهای دریایی تبدیل می کند، جایی که به طور مداوم در معرض آب دریا و باران قرار می گیرد.

استحکام - قدرت
یکی از بزرگترین مزایای تیتانیوم استحکام آن است. این فلز نه تنها یکی از قوی‌ترین فلزات روی کره زمین است (رقیب حتی فولاد!)، بلکه دارای بالاترین نسبت استحکام به چگالی در بین هر عنصر فلزی جدول تناوبی است. این باعث می شود که در بسیاری از حرفه ها گزینه ای محبوب باشد.
علاوه بر این، تیتانیوم از آنجایی که چگالی کمی دارد، بسیار سبک وزن است.
برای درک این موضوع، تیتانیوم دارای وزن مخصوص 4.5 است که تقریباً 40٪ سبک تر از مقدار مساوی مس و 60٪ سبک تر از مقدار مساوی آهن است. این یکی از دلایلی است که اغلب در صنعت هوافضا و برای ایجاد قاب های سازه ای استفاده می شود.

غیر سمی
فلزاتی مانند آهن، فولاد و آلومینیوم همگی می توانند برای انسان سمی باشند.
در مقابل، تیتانیوم با زیست سازگار است. این کاملاً برای انسان و حیوانات غیر سمی است (تا حدی به دلیل این واقعیت که در برابر خوردگی مقاوم است) - و در نتیجه می توان بدون ایجاد واکنش نامطلوب به طور ایمن در بدن کاشته شد. به همین دلیل است که تیتانیوم معمولا در صنعت پزشکی (به عنوان مثال برای تقویت دائمی استخوان های شکسته) و برای ایمپلنت های دندانی استفاده می شود.

انبساط حرارتی کم
تیتانیوم ضریب انبساط حرارتی پایینی دارد.
اساساً این بدان معناست که در مقایسه با اکثر مواد تولیدی دیگر، در دماهای شدید در هیچ نقطه ای به اندازه آن منبسط و منقبض نمی شود. در واقع، تقریباً 50٪ کمتر از فولاد منبسط می شود و بنابراین پایداری ساختاری بسیار بیشتری را فراهم می کند.
این ویژگی به ویژه برای ایجاد یک روبنا که به یک چارچوب سفت و سخت و در عین حال سبک نیاز دارد مفید است. همچنین تیتانیوم را برای کاربردهای ساختمانی که ایمنی در برابر آتش بسیار مهم است (مانند آسمان خراش ها) مناسب می کند.

نقطه ذوب بالا
این یکی از مزایای کلیدی تیتانیوم است. نقطه ذوب فوق العاده بالا (حدود 1668 درجه) را نشان می دهد و به همین دلیل برای استفاده در کاربردهای با دمای بالا عالی است. به عنوان مثال، این فلز انتخابی برای ریخته گری، موتورهای جت توربین و حتی برخی از ماهواره ها است.
شایان ذکر است، این مزیت به دلیل انبساط حرارتی کم که در بالا ذکر شد، افزایش یافته است.

امکان ساخت عالی
تیتانیوم علیرغم استحکامش یک فلز نسوز نسبتا نرم و انعطاف پذیر است. به این ترتیب، می توان آن را به راحتی ماشین کاری و ساخت تا طیف متنوعی از قطعات و اجزای فلزی ایجاد کرد. به دلیل مقاومت در برابر اکسیداسیون، می توان آن را در هوای آزاد و بدون نیاز به هر نوع عامل شار جوش داد - و ناحیه جوش به هیچ شکل حفاظت اضافی نیاز نخواهد داشت.

آلیاژهای تیتانیوم چه ویژگی هایی دارند؟

Grade 2 Grade 5 Grade 7 Titanium Alloy Bar

Astm B348 Titanium Rod GR1 GR2 GR5 Alloy

مقاوم در برابر خوردگی
تیتانیوم در برابر خوردگی ناشی از آب دریا، کلر و بسیاری از عوامل خورنده دیگر بسیار مقاوم است و آن را در کاربردهای دریایی و پردازش شیمیایی مفید می‌کند.

سبک وزن
تیتانیوم در مقایسه با بسیاری از فلزات دیگر چگالی کمی دارد. برای استفاده در سازه ها و اجزای سبک وزن در صنایع هوافضا و خودرو ایده آل است.

استحکام بالا
قدرت تیتانیوم با استحکام فولاد رقابت می کند. یک ساختار تیتانیوم با استحکام معادل، به دلیل چگالی کمتر تیتانیوم، تقریباً 45٪ کمتر از ساختار فولادی مربوطه وزن دارد. تیتانیوم به دلیل استحکام بالا و نسبت استحکام به وزن بالا، اغلب در کاربردهای هوافضا، خودروسازی، پزشکی و دریایی استفاده می شود.

زیست سازگار
تیتانیوم به دلیل بی اثر بودن، مقاومت در برابر خوردگی توسط مایعات بدن، قابلیت ادغام در استخوان (اسئواینتگراسیون)، و محدودیت خستگی چرخه ای بالا، زیست سازگارترین فلز در نظر گرفته می شود. این باعث می شود که تیتانیوم در استخوان، مفاصل و ایمپلنت های دندانی مفید باشد.

مقاوم در برابر گرما
تیتانیوم رسانایی حرارتی پایینی دارد. این امر تیتانیوم را برای کاربردهای با حرارت بالا در ماشین‌کاری، فضاپیماها، موتورهای جت، موشک‌ها و خودروها ایده‌آل می‌کند.

غیر مغناطیسی
تیتانیوم غیر مغناطیسی است، اما در حضور میدان مغناطیسی پارامغناطیس می شود.

شکل‌پذیر
تیتانیوم فلزی انعطاف پذیر است که انعطاف پذیری آن با افزایش دما بهبود می یابد. علاوه بر این، آلیاژ تیتانیوم با سایر فلزات انعطاف پذیر مانند آلومینیوم به طور قابل توجهی انعطاف پذیری آن را بهبود می بخشد.

انبساط حرارتی کم
تیتانیوم ضریب انبساط حرارتی پایینی دارد. در دماهای شدید، تیتانیوم به اندازه سایر مواد مانند فولاد منبسط یا منقبض نمی شود. ویژگی‌های انبساط حرارتی کم آن، تیتانیوم را برای کاربردهای ساختاری ایده‌آل می‌سازد که دماهای بالا مانند هوافضا و فضاپیماها یا ساختمان‌های بزرگ و آسمان‌خراش‌ها را در صورت آتش‌سوزی تجربه می‌کنند.

مقاومت عالی در برابر خستگی
تیتانیوم مقاومت بسیار خوبی در برابر خستگی دارد. این امر تیتانیوم را برای کاربردهای هوافضا که در آن بخش‌های ساختاری هواپیما مانند ارابه فرود، سیستم‌های هیدرولیک و مجرای اگزوز تحت بارگذاری چرخه‌ای قرار دارند، ایده‌آل می‌کند.

انواع متداول آلیاژهای تیتانیوم

آلیاژهای آلفا
آلیاژهای آلفا آلیاژهای تیتانیوم هستند که فقط به طور عمدی با اکسیژن آلیاژ می شوند. در حالی که اجزای دیگر مانند کربن و آهن را می توان در مقادیر کم یافت، آنها فقط به عنوان ناخالصی وجود دارند. به عنوان یک عنصر آلیاژی بینابینی، اکسیژن به طور قابل توجهی استحکام را افزایش می دهد و در عین حال شکل پذیری را کاهش می دهد. صنایع شیمیایی و مهندسی استفاده کنندگان اصلی آلیاژهای آلفا هستند.
در اینجا، رفتار خوردگی زیاد و تغییر شکل پذیری مهمتر از استحکام بالا (ویژه) است. تفاوت اصلی بین گریدهای تیتانیوم خالص تجاری (cp) غلظت اکسیژن آنها است.

آلیاژهای نزدیک به آلفا
آلیاژهای نزدیک به آلفا تیتانیوم رایج ترین آلیاژهای با دمای بالا هستند. این کلاس آلیاژی برای دماهای بالا مناسب است زیرا رفتار خزشی برتر آلیاژهای آلفا را با استحکام بالای آلیاژهای آلفا + بتا ترکیب می کند. با این حال، حداکثر دمای کاری آنها در حال حاضر به 500 تا 550 درجه سانتیگراد محدود شده است.

آلیاژهای بتا و نزدیک به بتا
آلیاژهای بتا نوع دیگری از مواد تیتانیوم هستند. سازندگان تمام آلیاژهای تیتانیوم را با افزودن عناصر تثبیت کننده بتا به تیتانیوم ایجاد می کنند. این مواد سال هاست که در دسترس بوده اند اما اخیراً محبوبیت پیدا کرده اند. آنها نسبت به آلیاژهای آلفا-بتا راحت‌تر در سرما کار می‌کنند، تا مقاومت‌های بالا قابل عملیات حرارتی هستند و برخی از آن‌ها مقاومت در برابر خوردگی بهتری نسبت به گریدهای خالص تجاری دارند.

آلیاژهای آلفا و بتا
اینها معمولاً مواد با استحکام متوسط تا بالا با مقاومت کششی بین 620 تا 1250 مگاپاسکال و مقاومت در برابر خزش از 350 تا 400 درجه هستند. علاوه بر خواص کششی، آنها همچنین دارای ویژگی های خستگی چرخه کم و بالا و چقرمگی شکست هستند.
در نتیجه، مردم روش‌های ترمومکانیکی و عملیات حرارتی را توسعه دادند تا اطمینان حاصل کنند که آلیاژها تعادل بهینه خواص مکانیکی را برای کاربردهای مختلف فراهم می‌کنند.

کاربردهای آلیاژهای تیتانیوم

01/

کاربردهای هوافضا
با ترکیب وزن سبک و استحکام بالا، تیتانیوم به تقویت بدنه هواپیما کمک می کند و عملکرد بالاتری را در موتورهای جت فراهم می کند. در مورد شاتل فضایی، تیتانیوم برای بسیاری از قطعات حیاتی، از جمله پوشش بیرونی مخزن سوخت و قطعات بال استفاده می شود.

02/

موتورهای هواپیما و جت
هواپیما از مقدار زیادی آلیاژ تیتانیوم استفاده می کند زیرا در دماهای بالا سبک و بسیار قوی است. تیتانیوم برای تقویت ساختار قاب استفاده می شود و به پیشرفت فنی موتورهای جت کمک می کند.

03/

فضاپیما
آلیاژ تیتانیوم که دارای مقاومت در برابر خوردگی بالا، استحکام ویژه بالا و مقاومت حرارتی خوب است، برای قطعات مختلف فضاپیما از جمله پوشش بیرونی مخزن سوخت و بال ها استفاده می شود.

04/

کارخانه های تولید صنعتی شیمیایی
نیروگاه های LNG، نیروگاه های نمک زدایی آب دریا، پالایشگاه های نفت، نیروگاه های هسته ای
استفاده از تیتانیوم برای مصالح ساختاری و تجهیزاتی کارخانه که به دلیل مزایای کل هزینه ارائه شده توسط دوام آن در یک دوره طولانی شناخته شده است، در حال افزایش است.

05/

کامیون های تانکر
تانکرهای حامل هیپوکلریت سدیم و کرومات سدیم از تیتانیوم استفاده می کنند زیرا سبک، مقاوم در برابر خوردگی و بسیار قوی است.

06/

مبدل های حرارتی
تیتانیوم یک ماده ایمن و مقرون به صرفه است که برای مبدل های حرارتی مناسب است که در شرایط شدید دمای بالا و فشار بالا استفاده می شود.

کاربردهای آلیاژهای تیتانیوم

کاربردهای هوافضا

با ترکیب وزن سبک و استحکام بالا، تیتانیوم به تقویت بدنه هواپیما کمک می کند و عملکرد بالاتری را در موتورهای جت فراهم می کند. در مورد شاتل فضایی، تیتانیوم برای بسیاری از قطعات حیاتی، از جمله پوشش بیرونی مخزن سوخت و قطعات بال استفاده می شود.

موتورهای هواپیما و جت

هواپیما از مقدار زیادی آلیاژ تیتانیوم استفاده می کند زیرا در دماهای بالا سبک و بسیار قوی است. تیتانیوم برای تقویت ساختار قاب استفاده می شود و به پیشرفت فنی موتورهای جت کمک می کند.

فضاپیما

آلیاژ تیتانیوم که دارای مقاومت در برابر خوردگی بالا، استحکام ویژه بالا و مقاومت حرارتی خوب است، برای قطعات مختلف فضاپیما از جمله پوشش بیرونی مخزن سوخت و بال ها استفاده می شود.

کارخانه های تولید صنعتی شیمیایی

نیروگاه های LNG، نیروگاه های نمک زدایی آب دریا، پالایشگاه های نفت، نیروگاه های هسته ای
استفاده از تیتانیوم برای مصالح ساختاری و تجهیزاتی کارخانه که به دلیل مزایای کل هزینه ارائه شده توسط دوام آن در یک دوره طولانی شناخته شده است، در حال افزایش است.

کامیون های تانکر

تانکرهای حامل هیپوکلریت سدیم و کرومات سدیم از تیتانیوم استفاده می کنند زیرا سبک، مقاوم در برابر خوردگی و بسیار قوی است.

مبدل های حرارتی

تیتانیوم یک ماده ایمن و مقرون به صرفه است که برای مبدل های حرارتی مناسب است که در شرایط شدید دمای بالا و فشار بالا استفاده می شود.

چگونه آلیاژهای تیتانیوم را تمیز کنیم؟

پیشگیری از صفراوی
گند زدن نه تنها باعث ساییدگی بیش از حد تیتانیوم می شود، بلکه ممکن است منجر به خوردگی تسریع شده از طریق عمل خراش شود. روانکاری ساده، با استفاده از گرافیت یا دی سولفید مولیبدن، اغلب برای غلبه بر گاز سوزی کافی است. بنابراین، می توان از تیتانیوم برای قطعات متحرک یا برای قطعاتی که در تماس لغزشی با خود یا سایر فلزات با بارهای سبک تا متوسط هستند استفاده کرد. از سوی دیگر، بارهای سنگین تر، به سطوح تیتانیوم سخت شده نیاز دارند. از تکنیک‌های سخت‌کاری موجود در بازار، مانند اسپری پلاسما، کاشت یون، آنودایز کردن یا نیترید کردن، یا تکنیک‌های پوششی مانند آبکاری کروم سخت یا پاشش شعله کاربید تنگستن و سایر مواد سخت و مقاوم در برابر سایش استفاده می‌شود.
چنین تیمارهای سطحی دارای کیفیت مورد نیاز چسبندگی خوب به علاوه مقاومت در برابر سایش و خراش هستند. با این حال، باید توجه دقیقی به سازگاری سطح تحت درمان با محیط خورنده ای که در معرض آن قرار می گیرد، صورت گیرد.

تمیز کردن تجهیزات تیتانیوم
کارایی سطوح تیتانیوم را معمولاً می توان بدون روش های تمیز کردن دقیق حفظ کرد. به طور کلی نیازی به تمیز کردن برای محافظت در برابر خوردگی نیست، همانطور که گاهی اوقات در مورد فولاد ضد زنگ مورد نیاز است، و همچنین لایه نازک سطح اکسید به هیچ وجه با آب خنک کننده ترکیب نمی شود و رسوبات معدنی سنگین را تشکیل نمی دهد، همانطور که گاهی اوقات در آلیاژهای مبتنی بر مس اتفاق می افتد.
رسوب دریایی سطوح مبدل حرارتی گاهی اوقات با تزریق کلر کنترل می شود. سطوح تیتانیوم کاملاً تحت تأثیر چنین اقداماتی قرار نمی گیرند. لوله کندانسور سطح تیتانیوم نیز به این روش و همچنین با سیستم های تمیز کردن مداوم با استفاده از توپ های لاستیکی یا برس های نایلونی، بدون اثرات مضر تمیز نگه داشته می شود.

پاکسازی اسید
گاهی اوقات تمیز کردن سطوح تیتانیوم با اسید برای حذف رسوبات ضروری است. سیکل های معمولی تمیز کردن اسید را می توان به شرط وجود مهارکننده های مناسب استفاده کرد. بازدارنده های آلی مانند آمین های فیلمبرداری با تیتانیوم موثر نیستند. یون فریک به عنوان کلرید آهن به عنوان یک بازدارنده برای تیتانیوم در محلول های اسیدی بسیار موثر است. به عنوان مثال، کلرید آهن کمتر از 0.1 درصد (از نظر وزن) خوردگی تیتانیوم توسط اسید هیدروکلریک را مهار می کند. در دمای محیط، تا 25 درصد (از نظر وزن) HCl مهار شده با FeCl3 را می توان با خیال راحت روی تیتانیوم استفاده کرد.
اسید نیتریک یک عامل غیرفعال کننده عالی برای تیتانیوم است و ممکن است به تنهایی یا همراه با اسید هیدروکلریک برای تمیز کردن سطوح تیتانیوم استفاده شود.

تمیز کردن برس
استفاده از برس های سیمی فولاد کربنی برای حذف رسوبات از تیتانیوم توصیه نمی شود. به همین ترتیب، لوله یا لوله فولادی کربنی نباید برای تمیز کردن لوله های تیتانیومی متصل استفاده شود. جمع آوری ذرات آهن جاسازی شده یا آغشته شده از فولاد می تواند تیتانیوم را در معرض خوردگی قرار دهد هنگامی که دستگاه دوباره در خدمت قرار می گیرد. برس ها و لوله های سیمی فولاد ضد زنگ یا تیتانیوم ترجیح داده می شوند. استفاده دقیق از ویژگی‌های منحصر به فرد تیتانیوم سال‌ها خدمات بدون نیاز به تعمیر و نگهداری را برای تجهیزات ساخته شده فراهم می‌کند. استفاده نادرست از تیتانیوم، استفاده از روش های تمیز کردن نامناسب و سایر موارد سوء استفاده می تواند منجر به شکست شود. از سوی دیگر، استفاده دقیق از برخی اقدامات پیشگیرانه، به ویژه اقدامات مربوط به خوردگی و مقاومت در برابر گاز، می تواند به طور قابل توجهی عمر مفید تجهیزات تیتانیوم را افزایش دهد.

ملاحظات خرید

الزامات برنامه
عامل اصلی در انتخاب آلیاژ تیتانیوم کاربرد مورد نظر است. چه در هوافضا، پزشکی، خودروسازی یا هر صنعت دیگری کار می کنید، خواص مکانیکی و شیمیایی آلیاژ باید با خواسته های پروژه شما هماهنگ باشد. به عنوان مثال، Ti-6Al-4V (درجه 5) به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی، یک انتخاب محبوب برای قطعات هوافضا است.

قدرت و وزن
تیتانیوم به دلیل نسبت استثنایی استحکام به وزن آن ارزشمند است. آلیاژهای مختلف سطوح مختلفی از استحکام را ارائه می دهند که برخی از آنها از استحکام بسیاری از آلیاژهای فولادی فراتر می روند. تعادل قدرت و وزن در کاربردهایی مانند تجهیزات ورزشی و پروتز بسیار مهم است.

مقاومت در برابر خوردگی
مقاومت در برابر خوردگی تیتانیوم افسانه ای است. آلیاژهای آن در محیط های خشن که خوردگی یک نگرانی است، مانند کاربردهای دریایی و پردازش شیمیایی استفاده می شود. Ti-6Al-4V و Ti{2}}Al-4V ELI به دلیل مقاومت استثنایی خود در برابر خوردگی شناخته شده‌اند.

مقاومت حرارتی
در کاربردهایی که دماهای شدید را شامل می شود، مانند موتورهای جت یا مبدل های حرارتی، باید آلیاژی را انتخاب کنید که بتواند شرایط را تحمل کند. آلیاژهایی مانند Ti-6Al-4V، Ti{2}}Al-4V ELI، و Ti{4}}Al-2. عملکرد دما

ساخت و ماشین کاری
هنگام انتخاب آلیاژ تیتانیوم، سهولت ساخت و ماشین‌کاری را در نظر بگیرید. کار با برخی از آلیاژها ممکن است چالش برانگیز باشد، در حالی که برخی دیگر بسته به فرآیند تولید شما کاربرپسندتر هستند.

گواهی ما

فن آوری تولید لوله های فولادی ضد زنگ آن به سطح فنی متوسط جهانی رسیده است. این شرکت توسط ده ها شرکت پروژه به رسمیت شناخته شده است و به یک شرکت ستاره در آسیا تبدیل شده است.

productcate-1-1

خدمات ما

این گروه به اصل "خدمات یک مرحله ای، آسان تر کردن انتخاب" پایبند است. ادامه پاسخگویی به نیازهای مختلف مشتریان جهانی در زمینه زنجیره تامین فولاد جهان. یک تیم فروش حرفه ای خدمات درجه یک را به مشتریان ارائه می دهد. یک تیم دقیق تدارکات و بازرسی کیفیت مواد اولیه با کیفیت بالا را انتخاب می کند. یک تیم حمل و نقل و تدارکات که حفاظت از حمل و نقل محصول را تضمین می کند.

با ما تماس بگیرید

برای ما بنویس

Email: ss@gneesteel.com

بازدید از ما

آدرس: شماره4-1114، ساختمان Beichen، شهر Beicang، منطقه Beichen، Tianjin، چین

فکس

فکس: +86-372-5055135

تماس مستقیم

تلفن: +86 15824687445

تلفن: +86-372-5055135

سوالات متداول

س: طبقه بندی آلیاژهای تیتانیوم بر اساس قدرت چیست؟

A: استحکام کم

اینها آلیاژهای تیتانیوم با قدرت تسلیم کمتر از 73 KSI (500 مگاپاسکال) هستند. آنها در کاربردهایی عمل می کنند که به مواد نسبتاً قوی نیاز دارند. به عنوان مثال می توان به نمرات ASTM 1،2،3،7 و 11 اشاره کرد.

قدرت متوسط

اینها آلیاژهای تیتانیوم با قدرت تسلیم بین 73 تا 131 KSI (500 و 900 مگاپاسکال) هستند. آنها ASTM نمرات 4،5، و 9، Ti-2.5%Cu، Ti-8%Al-1%Mo-0.1%V دارند.

استحکام متوسط

اینها آلیاژهای تیتانیوم با قدرت تسلیم بین 131-145 KSI (900-1000 مگاپاسکال) هستند. آنها در کاربردهای حیاتی که به خواص استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی خوب و چقرمگی بریدگی در دماهای بالا نیاز دارند، عمل می کنند. برخی از نمونه‌ها عبارتند از Ti-6%Al-2%Sn-4%Zr-2%Mo و Ti-5.5%Al-3.5 %Sn{11}}%Zr-1%Nb-0.3%Mo-0.3%Si.

استحکام بالا

آلیاژهای تیتانیوم با مقاومت بالا دارای استحکام کششی بین 145 تا 174 KSI ({3}} مگاپاسکال) هستند. آنها در برابر خستگی، خزش و خوردگی مقاوم هستند و برای کاربردهای سخت مانند قطعات هواپیما و ایمپلنت های پزشکی مناسب هستند.

استحکام بسیار بالا

آلیاژهای بسیار با استحکام دارای استحکام کششی بیش از 174 KSI (1200 مگاپاسکال) هستند. این کلاس مواد گران است اما عملکرد استثنایی را در کاربردهای سخت مانند موتورهای جت، موتورهای موشک، فضاپیماها و راکتورهای هسته ای ارائه می دهد. نمونه‌ها عبارتند از Ti-10%V-2%Fe-3%Al و Ti-4%Al-4%Mo-4%Sn{{9 }}.5% Si.

س: نمرات آلیاژهای تیتانیوم چیست؟

الف: آلیاژهای تیتانیوم در طیف وسیعی از گریدها موجود هستند که هر کدام دارای خواص خاص خود هستند. در زیر برخی از رایج ترین گریدهای آلیاژ تیتانیوم آورده شده است.

آلیاژ تیتانیوم درجه 5

گرید 5 به دلیل استحکام بالا رایج ترین آلیاژ تیتانیوم است. این یک آلیاژ معمولی جوشکاری است که می تواند در اجزای ساختاری و حاوی فشار عمل کند. در هر دو محیط اکسید کننده و کاهنده مقاومت به خوردگی بالایی دارد.

علاوه بر این، در صنایع شیمیایی و نفت و ساخت سکوهای حفاری دریایی نیز کاربرد دارد. این آلیاژ در ساخت تأسیسات تصفیه آب، راکتورهای هسته‌ای و سایر محیط‌های حیاتی که به موادی با مقاومت بالا و کم هزینه نیاز دارند، عمل می‌کند.

آلیاژ تیتانیوم درجه 6

درجه 6 یک آلیاژ تیتانیوم جوش داده شده متداول حاوی آلومینیوم و قلع است که اغلب برای اجزای در معرض دماهای بالا استفاده می شود. این آلیاژ علاوه بر خواص استحکام بالا، پایداری بسیار خوبی نیز دارد که آن را به انتخاب خوبی برای بدنه هواپیما و موتورهای جت تبدیل می کند.

آلیاژ تیتانیوم درجه 7

آلیاژ تیتانیوم درجه 7 به ویژه برای کاربردهای دما و pH پایین مفید است. این نتیجه مقاومت شدید آن در برابر خوردگی است.

آلیاژ تیتانیوم درجه 11

درجه 11 یک آلیاژ تیتانیوم با استحکام خوب در دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی بالا است. این آلیاژ یک ماده خام برای اجزایی است که در دماهای بالا کار می کنند، مانند تجهیزات شیمیایی و فرآوری نفت و ساخت موتورهای هواپیما و بدنه هواپیما. درجه 11 همچنین برای تولید توربین ها، مخازن ذخیره هیدروژن مایع و سایر تجهیزات حیاتی استفاده می شود. این آلیاژ به راحتی با ماشین کاری، آهنگری، نورد و اکسترود ساخته می شود.

آلیاژ تیتانیوم درجه 12

این در مورد ساخت اجزای هواپیما مانند قطعات موتور، بدنه هواپیما، ارابه فرود، سیستم های سوخت و سایر تجهیزات حیاتی کاربرد دارد. این آلیاژ همچنین برای ساخت مخازن برودتی، مبدل های حرارتی، ستون های تقطیر و سایر تجهیزاتی که در دماهای بالا کار می کنند استفاده می شود.

علاوه بر این، درجه 12 به راحتی با ماشینکاری، آهنگری، نورد و اکسترود ساخته می شود. بنابراین، برای ساخت شیرها، اتصالات و سایر تجهیزاتی که نیاز به مواد مقاوم در برابر خوردگی دارند، ایده آل است.

آلیاژ تیتانیوم درجه 23

درجه 23 یک آلیاژ تیتانیوم با انعطاف پذیری و چقرمگی شکست خوب است. این بیشتر در ساخت ایمپلنت های پزشکی عمل می کند.

س: چرا ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم دشوار است؟

A: آلیاژهای تیتانیوم به دلیل سخت بودن و ضریب اصطکاک پایین به سختی ماشین کاری می شوند. سختی تیتانیوم به دلیل استحکام و چگالی بالای آن است که برش و شکل دادن به آن را دشوار می کند. استحکام بالا همچنین به این معنی است که مواد انعطاف پذیری کمتری دارند و در معرض ترک خوردن هستند، که می تواند در حین ماشینکاری، عملیات حرارتی یا جوشکاری اتفاق بیفتد.

ضریب اصطکاک پایین می تواند هنگام برش یا آسیاب تیتانیوم با مواد ابزار معمولی مشکل ایجاد کند. تراشه های تیتانیوم به راحتی حذف مواد از قطعه کار را برای ابزار دشوار می کند. تراشه ها همچنین تمایل دارند به سطح دندان ابزار بچسبند زیرا بین آنها و ابزار روغن کاری وجود ندارد. این باعث ایجاد تراشه بر روی صفحه ابزار با نرخ های تغذیه بالا می شود و در نتیجه سطح ضعیف، عمر ابزار کاهش می یابد و لرزش بیش از حد در حین ماشینکاری.

یکی دیگر از مشکلات ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم رسانایی حرارتی پایین آنهاست، به این معنی که هنگام ماشینکاری با سیالات برش یا سیستم های خنک کننده آب، به سرعت سرد نمی شوند. این امر باعث می شود که مواد قطعه کار نرم شده و عمر ابزار را به دلیل به هم خوردن یا شکستن ابزار کاهش دهد.

س: نکاتی برای پردازش آلیاژهای تیتانیوم چیست؟

پاسخ: با توجه به خواص ویژه آلیاژهای تیتانیوم، ماشینکاری این فلزات می تواند کمی مشکل باشد. برای ماشین کاری موثر این قطعات، باید بدانید که از چه ابزار و تکنیک هایی استفاده کنید. ما فهرستی از نکات مفید در مورد چگونگی ماشینکاری موثر آلیاژهای تیتانیوم گردآوری کرده ایم.

قطعه تیتانیوم ماشینکاری شده

از ابزار و تجهیزات مناسب استفاده کنید

اول از همه، باید مطمئن شوید که از ابزار و تجهیزات مناسب برای کار استفاده می کنید. این ممکن است کاملاً واضح به نظر برسد، اما یک گام مهم در هر فرآیند ماشینکاری است. آلیاژهای تیتانیوم به دلیل افزایش سختی ماشین کاری آنها دشوارتر است. همیشه هنگام برش تیتانیوم از ابزارهای فولادی پرسرعت و قطعات با نوک کاربید استفاده کنید. ابزارهای فولادی هنگام استفاده بر روی این ماده به سرعت کدر می شوند، در حالی که نوک های کاربید تمیز می شوند و ماندگاری بیشتری دارند.

گرمای تولید شده را به تراشه منتقل کنید

یکی از جنبه های مهم ماشینکاری کارآمد تیتانیوم، انتقال گرمای تولید شده به تراشه است. این به حفظ دمای نسبتاً ثابت قطعه کار، ابزار و مایع خنک کننده کمک می کند. موثرترین راه برای انجام این کار استفاده از یک ماشین دوک افقی برای ماشینکاری تیتانیوم است.

کار دیگری که می توانید برای انتقال گرمای تولید شده به تراشه انجام دهید، افزایش نرخ تغذیه قطعه است. نرخ تغذیه بالاتر می تواند به حفظ دما در طول فرآیند ماشینکاری کمک کند. این می تواند به ویژه هنگام ماشینکاری قطعات با اندازه ویژگی های بزرگ مفید باشد.

تیتانیوم در قطعات خودرو

غلظت و فشار مایع خنک کننده را افزایش دهید

همانطور که گفته شد آلیاژهای تیتانیوم رسانایی حرارتی بالاتری نسبت به سایر فلزات دارند. بنابراین، هنگام ماشینکاری این مواد باید غلظت و فشار مایع خنک کننده را افزایش دهید. افزایش غلظت مایع خنک کننده می تواند به کاهش گرمای ایجاد شده در دستگاه کمک کند. همچنین می تواند به نگه داشتن قطعه کار و ابزار در دمای نسبتاً ثابت کمک کند و به شما امکان می دهد نرخ تغذیه قطعه را افزایش دهید.

اگر از خنک کننده مبتنی بر آب استفاده می کنید، می توانید با افزودن یک ماده ضد کف، غلظت این مایع را افزایش دهید. یک گزینه خوب برای یک عامل ضد کف نمک سدیم است که به افزایش نقطه جوش و ویسکوزیته آب کمک می کند.

از گند زدن بپرهیزید

آلیاژهای تیتانیوم معمولاً روانکاری کمتری نسبت به سایر فلزات دارند. این بدان معنی است که آنها در حین ماشینکاری بیشتر احتمال دارد که صفرا کنند. گالینگ پدیده ای است که زمانی رخ می دهد که دو قطعه فلزی متضاد با یکدیگر تماس پیدا می کنند و یک قطعه بین آن دو به دام می افتد. گالینگ می تواند فرآیند ماشینکاری را بسیار دشوارتر کند و عمر ابزار را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

شما می توانید با استفاده از نرخ تغذیه کمتر و سرعت اسپیندل پایین تر، هنگام ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم به جلوگیری از تهوع کمک کنید. علاوه بر این، اگر در حال حاضر با گاز گرفتگی مواجه شده اید، اغلب می توانید با افزایش غلظت مایع خنک کننده، مشکل را برطرف کنید. این می تواند به شکستن گال موجود کمک کند و به شما امکان می دهد تا فرآیند ماشینکاری را ادامه دهید.

س: آلیاژهای تیتانیوم در چه صنایعی استفاده می شوند؟

ج: صنعت هوافضا

تیتانیوم برای کاربردهای هوافضا

آلیاژهای تیتانیوم به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا به طور گسترده در صنعت هوافضا استفاده می شوند. از آنها برای ساخت بست های هوافضا، قاب هواپیما، مجموعه ارابه فرود و موتورهای جت استفاده می شود، زیرا می توانند در برابر دماهای شدید بدون خوردگی یا ترک خوردن تحت فشار مقاومت کنند.

صنعت پزشکی

آلیاژهای تیتانیوم در تجهیزات پزشکی مانند مفاصل مصنوعی و تعویض مفصل ران استفاده می‌شوند زیرا زیست سازگار و مقاوم در برابر خوردگی هستند. این فلز را می‌توان به شکل‌های پیچیده بدون شکستگی یا ترک درآورد که آن را برای ابزارهای جراحی مانند چاقوی جراحی یا فورسپس ایده‌آل می‌کند. همچنین در ایمپلنت های دندانی استفاده می شود زیرا مانند فولاد ضد زنگ بافت های نرم را هنگام کاشت در حفره دهان تحریک نمی کند.

صنعت الکترونیک

آلیاژهای تیتانیوم کاربردهای زیادی در الکترونیک دارند زیرا رسانایی بالایی دارند و در برابر خوردگی بیشتر اسیدها و قلیاها مقاوم هستند. این آنها را برای استفاده به عنوان اتصال دهنده در باتری ها یا سایر اجزای الکتریکی که نیاز به تماس الکتریکی با یکدیگر دارند، اما نباید به مرور زمان در اثر قرار گرفتن در معرض مواد خورنده مانند آب نمک خورده شوند، ایده آل می کند.

س: انواع آلیاژهای تیتانیوم چه کاری می توانند انجام دهند؟

A: Ti 6Al-4V (درجه 5)

Ti{0}}AL-4V رایج ترین مورد استفاده از آلیاژهای تیتانیوم است. بنابراین معمولاً به عنوان آلیاژ تیتانیوم "اسب کار" نامیده می شود. اعتقاد بر این است که در نیمی از استفاده از تیتانیوم در سراسر جهان استفاده می شود.

این ویژگی‌های مطلوب Ti{0}}AL-4V را به یک انتخاب محبوب در چندین صنعت از جمله پزشکی، دریایی، هوافضا و پردازش شیمیایی تبدیل می‌کند. Ti 6AL-4V معمولاً برای ساختن موارد زیر استفاده می شود:

توربین های هواپیما.

اجزای موتور.

اجزای ساختاری هواپیما

بست های هوافضا.

قطعات اتوماتیک با کارایی بالا

برنامه های کاربردی دریایی

تجهیزات ورزشی.

Ti 6AL-4V ELI (درجه 23).

Ti 6 AL-4V ELI به دلیل استفاده از آن در جراحی معمولاً به تیتانیوم جراحی گفته می شود. این یک نسخه خالص تر از آلیاژ تیتانیوم درجه 5 (Ti 6AL-4V) است. می توان آن را به راحتی قالب گیری کرد و به رشته ها، کلاف ها و سیم های کوچک برش داد.

دارای همان استحکام و مقاومت در برابر خوردگی بالا با Ti 6AL-4V است. همچنین وزن سبکی دارد و در برابر آسیب آلیاژهای دیگر بسیار مقاوم است. استفاده از آن در زمینه های پزشکی و دندانپزشکی برای استفاده در روش های جراحی پیچیده نه تنها به دلیل این خواص بلکه به دلیل خواص جراحی منحصر به فرد Ti 6AL-4V ELI بسیار مطلوب است. این ماده زیست سازگاری فوق العاده ای دارد که باعث می شود در تمام مدت پذیرفته شدن توسط بدن انسان پیوند و اتصال به استخوان آسان شود. برخی از متداول‌ترین روش‌های جراحی Ti 6AL-4V ELI که در آنها استفاده می‌شود عبارتند از:

پین و پیچ ارتوپدی.

کابل های ارتوپدی.

گیره های لیگاتور.

منگنه های جراحی

فنر.

لوازم ارتودنسی.

در تعویض مفصل.

عروق برودتی

دستگاه های تثبیت استخوان

Ti 3Al 2.5 (درجه 12)

Ti 3 AI 2.5 آلیاژ تیتانیوم با بهترین جوشکاری است. همچنین در دماهای بالا مانند سایر آلیاژهای تیتانیوم قوی است. این آلیاژ تیتانیوم درجه 12 از این نظر منحصر به فرد است که ویژگی های فولاد ضد زنگ (یکی از فلزات قوی دیگر) مانند سنگین تر بودن نسبت به سایر آلیاژهای تیتانیوم را نشان می دهد.

Ti 3 Al 2.5 بیشترین کاربرد را در صنعت تولید به ویژه در تجهیزات دارد. در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و می تواند در اثر گرما یا سرما تشکیل شود. آلیاژ تیتانیوم درجه 12 بیشترین کاربرد را در صنایع و کاربردهای زیر دارد:

مبدل های پوسته و حرارتی.

کاربردهای هیدرومتالورژی

تولید مواد شیمیایی با دمای بالا

قطعات دریایی و بلیط هواپیما.

Ti 5Al-2.5Sn (درجه 6)

Ti 5Al-2.5Sn یک آلیاژ غیر قابل عملیات حرارتی است که می تواند جوش پذیری خوبی را با پایداری بدست آورد. همچنین دارای ثبات دمای بالا، استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی خوب است. مقاومت آن در برابر خزش (کرنش پلاستیک مانند در دوره های زمانی طولانی که معمولاً در اثر دماهای شدید ایجاد می شود) بسیار بالاست. Ti 5Al-25.Sn بیشتر در کاربردهای هواپیما و بدنه هواپیما استفاده می شود.

س: آلیاژهای تیتانیوم در کجا استفاده می شوند؟

ج: جواهرات

تیتانیوم به دلیل دوام، وزن سبک و مقاومت در برابر خوردگی معمولاً در جواهرات برای ساخت سوراخ‌ها، ساعت‌های مچی، گردن‌بند، حلقه‌ها و سایر موارد استفاده می‌شود. علاوه بر این، گاهی اوقات تیتانیوم را با طلا مخلوط می‌کنند تا آلیاژهای 24-طلای عیار ساخته شوند که سخت‌تر و بادوام‌تر از جایگزین‌های طلای خالص هستند. به دلیل زیست سازگاری، تیتانیوم در میان افرادی که به فلزات دیگری که اغلب در جواهرات یافت می شوند، مانند نیکل، آلرژی دارند، محبوب است.

پزشکی

تیتانیوم به دلیل استحکام بالا، مقاومت در برابر خستگی و زیست سازگاری، یک فلز بسیار حیاتی در صنعت پزشکی است. تیتانیوم اغلب در ابزارهای جراحی و دندانپزشکی، ایمپلنت ها و تعویض مفصل استفاده می شود. Osseointegration، توانایی استخوان و ایمپلنت مصنوعی برای ایجاد یک اتصال ساختاری و عملکردی، با تیتانیوم امکان پذیر است. زیست سازگاری و غیرسمی بودن تیتانیوم، نتایج بهتری را برای بیمار و ایمپلنت‌ها و پروتزهای بادوام و قوی را ممکن می‌سازد که می‌توانند تا 30 سال دوام بیاورند.

صنعتی

تیتانیوم به دلیل استحکام و مقاومت در برابر خستگی بالا، مقاومت در برابر خوردگی، وزن سبک و دوام معمولاً در طیف وسیعی از محیط‌های صنعتی استفاده می‌شود. موارد استفاده از تیتانیوم در تنظیمات صنعتی شامل مبدل های حرارتی، مخازن، راکتورها، شیرها، لوله ها، میله های اتصال، پمپ ها و غیره است.

هوافضا

تیتانیوم یک انتخاب عالی برای ساخت قطعات هوافضا و وسایل نقلیه است و نزدیک به 50 درصد از وزن کل یک هواپیما را تشکیل می دهد. اغلب برای ساخت قطعات حیاتی مانند ارابه فرود، فایروال ها و سیستم های هیدرولیک استفاده می شود. تیتانیوم به دلیل چگالی کم، نسبت استحکام به وزن بالا، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر خستگی در صنعت هوافضا با ارزش است.

معماری

تیتانیوم به دلیل وزن سبک، استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و دوام برای محصولات معماری ایده آل است. در حالی که فولاد هنوز در مورد قاب های ساختمانی به تیتانیوم ترجیح داده می شود، تیتانیوم اغلب برای قاب های شیشه ای، نماها، سقف ها، سطوح دیوارهای داخلی و سقف ها به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و نسبت استحکام به وزن بالا استفاده می شود.

کامپوزیت ها

کامپوزیت های مبتنی بر تیتانیوم موادی هستند که اخیراً ساخته شده اند که از ویژگی های استحکام و وزن تیتانیوم برای تولید کامپوزیت های تقویت شده با الیاف تیتانیوم یا ذرات (پودر) استفاده می کنند. کامپوزیت های تیتانیوم سختی، مقاومت در برابر سایش و استحکام بالاتری نسبت به آلیاژهای معمولی نشان می دهند. در حالی که کامپوزیت های تیتانیوم تنها از آغاز قرن بیست و یکم توسعه یافته اند، آنها شروع به پیاده سازی در کاربردهای هوافضا و خودرو کرده اند.

صنعت خودرو

تیتانیوم اغلب در صنعت خودروسازی برای ساخت قطعات موتور، میل لنگ، صندلی سوپاپ ها، میله های اتصال، سیستم های اگزوز، سیستم های تعلیق و قاب های خودرو استفاده می شود. تیتانیوم به دلیل چگالی کم، نسبت مقاومت به وزن بالا، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت، در صنعت خودروسازی بسیار مورد علاقه است. این ویژگی‌های تیتانیوم نه تنها آیرودینامیک و عملکرد را بهبود می‌بخشد، بلکه چگالی کم و استحکام بالای آن نیز منجر به فرآیند تولید مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌شود، زیرا از مواد کمتری برای برآورده کردن کاربردهای خاص استفاده می‌شود.

پردازش شیمیایی

Titanium is often used in the chemical processing industry due to its corrosion resistance and chemical inertness. While the reactivity of titanium significantly increases at higher temperatures (>700 درجه فارنهایت)، تیتانیوم به طور کلی در دماهای پایین‌تر غیر فعال و پایدار است. تیتانیوم اغلب در لوله ها، فلنج ها، لوله ها، مخازن، پمپ ها و مبدل های حرارتی استفاده می شود.

س: کدام درجه تیتانیوم بهترین است؟

پاسخ: تیتانیوم درجه 5 (Ti 6Al-4V) به دلیل طیف گسترده ای از خواص مطلوب، متنوع ترین درجه تیتانیوم است. استحکام و شکل پذیری بالایی دارد و همچنین در برابر خوردگی، پایداری حرارتی و شکل پذیری بالایی دارد. ویژگی های آن باعث می شود که تیتانیوم درجه 5 در طیف گسترده ای از صنایع و کاربردها ایده آل باشد: از قطعات خودرو و هوافضا گرفته تا کالاهای ورزشی و محصولات مصرفی.

س: چه درجه ای از تیتانیوم برای چاپ سه بعدی استفاده می شود؟

پاسخ: تیتانیوم درجه 5 (Ti 6Al-4V) تیتانیوم مورد استفاده برای چاپ سه بعدی است. درجه 5 به دلیل استحکام بالا، شکل پذیری عالی و پایداری حرارتی برای چاپ سه بعدی بهترین است. روش‌های چاپ سه‌بعدی همجوشی بستر پودری مانند ذوب لیزری انتخابی، ذوب پرتو الکترونی و تف جوشی مستقیم لیزری فلزات برای چاپ سه‌بعدی تیتانیوم استفاده می‌شوند. این فرآیندها شامل ذوب انتخابی پودر تیتانیوم است که دقیقاً روی یک تخت چاپ گذاشته شده است. یک لیزر یا پرتو الکترونی قدرتمند، پودر تیتانیوم را ذوب می کند و آن را با لایه های قبلی مواد چاپ شده برای ساخت قطعات تکمیل شده ذوب می کند.

س: خواص تیتانیوم چیست؟

A: خواص تیتانیوم در زیر ذکر شده است:

مقاومت الکتریکی: محدوده مقاومت الکتریکی تیتانیوم از 51 μΩ/cm (Ti-0.8Ni-0.3Mo) تا ۱۹۸ μΩ/cm (Ti-8Al{{7}Mo{{ 8} V).

رسانایی حرارتی: رسانایی حرارتی تیتانیوم از 6 W/m*k (Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) تا ۲۲.۷ W/m*k (Ti) متغیر است. -0.8Ni-0.3Mo).

س: خواص فیزیکی تیتانیوم چیست؟

A: برخی از خواص فیزیکی تیتانیوم در زیر ذکر شده است:

چگالی: چگالی تیتانیوم 4.506 گرم بر سانتی متر مکعب است.

استحکام: استحکام تیتانیوم به عیار تیتانیوم و غلظت عناصر آلیاژی آن بستگی دارد. قدرت تیتانیوم از 240 مگاپاسکال (گرید 1 خالص تجاری) تا 1241 مگاپاسکال (آلیاژ Ti-10V-2Fe-3Al) متغیر است.

رنگ: تیتانیوم دارای رنگی براق و سفید نقره ای است.

شکل‌پذیری: شکل‌پذیری تیتانیوم از 6 درصد کشیدگی (Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo) تا ۲۵ درصد (درجه تجاری خالص ۱) است. ).

دوام: تیتانیوم به دلیل استحکام کششی بالا، سختی و مقاومت در برابر خستگی عالی، بسیار بادوام است و عمر مورد انتظار زیادی دارد.

س: خواص شیمیایی تیتانیوم چیست؟

A: برخی از خواص شیمیایی تیتانیوم در زیر ذکر شده است:

پتانسیل اکسیداسیون: تیتانیوم به دلیل آرایش الکترونی و طبقه بندی آن به عنوان فلز واسطه دارای پتانسیل اکسیداسیون است. تیتانیوم به دلیل پتانسیل اکسیداسیون بالایی که دارد به شکل خالص در طبیعت یافت نمی شود و در عوض به صورت اکسید در سنگ ها و کانی ها یافت می شود.

قابلیت تشکیل آلیاژها: تیتانیوم به دلیل اندازه اتمی و طبقه بندی آن به عنوان فلز واسطه می تواند به راحتی با فلزات و عناصر دیگر آلیاژ تشکیل دهد. بسیاری از آلیاژهای تیتانیوم مختلف وجود دارد.

واکنش پذیری: تیتانیوم به اسیدها و هالوژن ها در دماهای بالا واکنش نشان می دهد و به طور کامل به بازها غیر واکنشی است.

مقاومت در برابر خوردگی: تیتانیوم به دلیل تمایل به واکنش با اکسیژن و نیتروژن به طور طبیعی در برابر خوردگی مقاوم است. تشکیل اکسید روی سطح تیتانیوم از مواد زیرین در برابر عوامل خورنده محافظت می کند.

س: مزایای تیتانیوم چیست؟

A: برخی از مزایای تیتانیوم در زیر ذکر شده است:

استحکام بالا: تیتانیوم استحکام بسیار خوبی دارد و یکی از قوی ترین فلزات جدول تناوبی است. نسبت مقاومت به وزن آن بسیار بالاست، حتی بیشتر از آلومینیوم. استحکام و وزن کم آن، تیتانیوم را به گزینه ای محبوب در بسیاری از صنایع و کاربردها تبدیل کرده است.

مقاومت در برابر خوردگی: تیتانیوم به دلیل آمادگی برای واکنش با اکسیژن به طور طبیعی در برابر خوردگی مقاوم است. اکسید تیتانیوم بر روی سطح قطعه زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد تشکیل می شود. این لایه اکسید تیتانیوم از بقیه مواد در برابر مواد و محیط های خورنده محافظت می کند. مقاومت در برابر خوردگی آن، تیتانیوم را برای استفاده در ساخت و ساز و کاربردهای دریایی ایده آل می کند.

زیست سازگار: تیتانیوم غیر سمی و زیست سازگار با انسان و حیوانات است. از این رو، تیتانیوم اغلب در صنعت پزشکی و دندانپزشکی استفاده می شود، جایی که از آن برای ایمپلنت ها و ابزارهای جراحی و دندانپزشکی استفاده می شود.

نقطه ذوب بالا: تیتانیوم دارای نقطه ذوب حدود 3034 درجه فارنهایت است. این امر تیتانیوم را برای کاربردهای با دمای بالا مانند موتورهای جت، موشک ها، نیروگاه ها و ریخته گری ایده آل می کند.

روش های ساخت همه کاره: اگرچه تیتانیوم فلزی فوق العاده قوی است، اما نرم و انعطاف پذیر است. این باعث می شود که قطعات تیتانیوم از طیف گسترده ای از فرآیندهای تولیدی از جمله ماشینکاری، شکل دهی، نورد، ریخته گری و جوشکاری ساخته شوند.

س: محدودیت های تیتانیوم چیست؟

A: برخی از محدودیت های تیتانیوم در زیر ذکر شده است.

Reactive at High Temperatures: Titanium is generally unreactive and inert due to its protective oxide layer. However, titanium is reactive at high temperatures (>700 درجه فارنهایت). این امر ساخت تیتانیوم خالص و آلیاژی را خسته کننده و بسیار کنترل شده می کند. تولید تیتانیوم باید در یک محیط بدون اکسیژن با دقت کنترل شده انجام شود.

گران قیمت: پالایش سنگ ها و مواد معدنی خام برای به دست آوردن تیتانیوم خالص گران و پیچیده است. این به دلیل واکنش پذیری تیتانیوم در دماهای بالا و گستردگی فرآیندهای درون فرآیند کرول است که برای جداسازی تیتانیوم مورد نیاز است.

ماشینکاری دشوار: تیتانیوم به دلیل رسانایی حرارتی پایین آن ممکن است سخت باشد. گرمای تولید شده در حین ماشینکاری به جای قطعه کار در ابزار جمع می شود. این می تواند منجر به کاهش عمر ابزار و کیفیت ماشینکاری شود.

مقاومت خزشی کم ناپایدار: تیتانیوم در دماهای بالا بالای 570 درجه فارنهایت مقاومت خزشی پایینی دارد. خزش تغییر شکل آهسته یک ماده است که در معرض بارهای مداوم اعمال می شود و در محیط های با دمای بالا رایج تر است.

س: خواص مکانیکی آلیاژهای تیتانیوم چیست؟

الف: استحکام آلیاژهای تیتانیوم

در مکانیک مواد، استحکام یک ماده توانایی آن در تحمل بار اعمال شده بدون شکست یا تغییر شکل پلاستیک است. استحکام مصالح اساساً رابطه بین بارهای خارجی اعمال شده به یک ماده و تغییر شکل یا تغییر در ابعاد مواد را در نظر می گیرد. استحکام یک ماده توانایی آن در تحمل این بار اعمال شده بدون شکست یا تغییر شکل پلاستیک است.

استحکام کششی نهایی

استحکام کششی نهایی تیتانیوم خالص تجاری - درجه 2 حدود 340 مگاپاسکال است.

استحکام کششی نهایی آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V – درجه 5 حدود 1170 مگاپاسکال است.

استحکام کششی نهایی حداکثر در منحنی تنش-کرنش مهندسی است. این مربوط به حداکثر تنشی است که می تواند توسط یک سازه در کشش تحمل شود. استحکام کششی نهایی اغلب به "استحکام کششی" یا حتی به "نهایی" کوتاه می شود. اگر این استرس اعمال شود و حفظ شود، شکستگی ایجاد می شود. اغلب، این مقدار به طور قابل توجهی بیشتر از تنش تسلیم است (50 تا 60 درصد بیشتر از تسلیم برخی از انواع فلزات). هنگامی که یک ماده انعطاف پذیر به استحکام نهایی خود می رسد، در جایی که سطح مقطع به صورت موضعی کاهش می یابد، گردنی را تجربه می کند. منحنی تنش-کرنش دارای تنش بالاتر از مقاومت نهایی نیست. حتی اگر تغییر شکل ها می توانند به افزایش خود ادامه دهند، استرس معمولاً پس از دستیابی به استحکام نهایی کاهش می یابد. این یک ملک فشرده است; بنابراین مقدار آن به اندازه نمونه آزمایشی بستگی ندارد. با این حال، این امر به عوامل دیگری مانند آماده سازی نمونه، وجود یا عدم وجود عیوب سطحی و دمای محیط آزمایش و مواد بستگی دارد. استحکام کششی نهایی از 50 مگاپاسکال برای آلومینیوم تا حداکثر 3000 مگاپاسکال برای فولادهای بسیار با مقاومت متفاوت است.

قدرت تسلیم

قدرت تسلیم تیتانیوم خالص تجاری - درجه 2 حدود 300 مگاپاسکال است.

استحکام تسلیم Ti-6Al-4V – آلیاژ تیتانیوم درجه 5 حدود 1100 مگاپاسکال است.

نقطه تسلیم نقطه روی منحنی تنش-کرنش است که حد رفتار الاستیک و رفتار پلاستیک اولیه را نشان می‌دهد. استحکام تسلیم یا تنش تسلیم خاصیت ماده است که به عنوان تنشی تعریف می شود که در آن یک ماده شروع به تغییر شکل پلاستیکی می کند در حالی که نقطه تسلیم نقطه ای است که تغییر شکل غیرخطی (الاستیک + پلاستیک) شروع می شود. قبل از نقطه تسلیم، ماده به صورت ارتجاعی تغییر شکل می دهد و با حذف تنش وارده به شکل اولیه خود باز می گردد. پس از عبور از نقطه تسلیم، بخشی از تغییر شکل دائمی و غیر قابل برگشت خواهد بود. برخی از فولادها و مواد دیگر رفتاری از خود نشان می دهند که پدیده نقطه تسلیم نامیده می شود. استحکام تسلیم از 35 مگاپاسکال برای آلومینیوم کم استحکام تا بیش از 1400 مگاپاسکال برای فولادهای با مقاومت بسیار بالا متغیر است.

سختی آلیاژهای تیتانیوم

سختی راکول تیتانیوم خالص تجاری - درجه 2 تقریباً 80 HRB است.

سختی راکول Ti-6Al-4V – آلیاژ تیتانیوم درجه 5 تقریباً 41 HRC است.

تست سختی راکول یکی از رایج ترین تست های سختی دندانه ای است که برای تست سختی توسعه داده شده است. بر خلاف تست برینل، تستر راکول عمق نفوذ یک فرورفتگی را تحت یک بار بزرگ (بار اصلی) در مقایسه با نفوذ ایجاد شده توسط یک پیش بار (بار جزئی) اندازه گیری می کند. بار جزئی موقعیت صفر را ایجاد می کند. بار اصلی اعمال می شود، سپس با حفظ بار جزئی، برداشته می شود. تفاوت بین عمق نفوذ قبل و بعد از اعمال بار اصلی برای محاسبه عدد سختی راکول استفاده می شود. یعنی عمق نفوذ و سختی با هم نسبت عکس دارند. مزیت اصلی سختی راکول توانایی آن در نمایش مستقیم مقادیر سختی است. نتیجه یک عدد بدون بعد است که به عنوان HRA، HRB، HRC، و غیره ذکر شده است، که در آن حرف آخر مقیاس راکول مربوطه است.

ما به عنوان یکی از تامین کنندگان آلیاژهای تیتانیوم در چین به خوبی شناخته شده ایم. ما به گرمی از شما برای خرید یا فروش عمده آلیاژهای تیتانیوم با کیفیت بالا در انبار و دریافت نمونه رایگان از کارخانه ما استقبال می کنیم. برای مشاوره قیمت با ما تماس بگیرید. Titaniumlegeringsonderdele vir 3D -drukwerk, Titanium legeringsvelle, Titaniumlegeringsprodukte met boorwerk