X'inhu l-azzar tat-titanju?

Azzar li fih taħlita ta 'titanju u elementi ta' liga addizzjonali bħal nikil, molibdenu, kromju, aluminju, vanadju, ram u karbonju jissejjaħ azzar tat-titanju, magħruf ukoll bħala azzar liga tat-titanju. Il-kwalitajiet fiżiċi u mekkaniċi tal-azzar, bħalma huma s-saħħa, l-ebusija, it-toughness tal-ksur, u r-reżistenza għat-tkessiq f'temperatura għolja, jistgħu jitjiebu billi jiżdied it-titanju bħala element tal-liga.

Minn liema huwa magħmul l-azzar tat-titanju?

Il-metall primarju fiazzar tat-titanjuhuwa ħadid, li jifforma l-matriċi bażi tal-liga. L-ammont ta' ħadid ivarja iżda huwa tipikament ta' madwar 85-95 fil-mija bil-piż. It-titanju huwa miżjud sa madwar 5-15 fil-mija biex jagħti proprjetajiet ta' benefiċċju. Elementi oħra ta 'liga bħal nikil, molibdenu, kromju, vanadju, ram, aluminju u karbonju jistgħu wkoll jiġu miżjuda f'ammonti żgħar biex jiġu rfinati aktar il-proprjetajiet u l-karatteristiċi tal-azzar.

Il-produzzjoni tal-azzar tat-titanju tibda bit-tidwib tal-ħadid u metalli oħra flimkien f'forn tal-ark elettriku jew forn tal-induzzjoni. Il-metall imdewweb imbagħad jiġi raffinat u elementi tal-liga bħal titanju, nikil, kromju, molibdenu huma miżjuda f'ammonti preċiżi. It-taħlita mbagħad titfa 'f'lingotti jew kontinwament mitfugħa f'billetti għal aktar ipproċessar. L-azzar imbagħad jgħaddi minn rolling bis-sħana, trattament bis-sħana, u xogħol kiesaħ biex jipproduċi l-prodott finali tal-azzar tat-titanju.

Għal xiex jintuża l-azzar tat-titanju?

L-azzar tat-titanju jsib użu f'varjetà wiesgħa ta 'applikazzjonijiet kritiċi fejn hija meħtieġa saħħa għolja, piż baxx u reżistenza tajba għall-korrużjoni. Uħud mill-użi ewlenin tal-azzar tat-titanju huma:

Industrija aerospazjali: Użat f'partijiet strutturali tal-inġenji tal-ajru bħal ġwienaħ, fuselages, gerijiet tal-inżul fejn is-saħħa u l-piż baxx huma kritiċi. Is-saħħa speċifika għolja tal-azzar tat-titanju tgħin biex timmassimizza l-kapaċità tat-tagħbija u l-effiċjenza tal-fjuwil.

Applikazzjonijiet industrijali: Użati fit-turbini tal-fwar u tal-gass għall-ġenerazzjoni tal-enerġija. Is-saħħa tat-temperatura għolja tippermetti komponenti bħal xfafar, diski, kisi li jifilħu ambjenti estremi. Użat ukoll fi skambjaturi tas-sħana u kondensaturi f'impjanti tal-enerġija.

Industrija tal-karozzi: Użat f'partijiet bħal vireg tal-konnessjoni, krankxafts, molol, qfieli, komponenti tal-egżost fejn hija meħtieġa saħħa f'temperaturi elevati. Is-saħħa għolja tal-għeja hija ta 'valur.

Industrija tal-ipproċessar kimiku: Minħabba reżistenza tajba għall-korrużjoni, l-azzar tat-titanju jintuża f'reatturi kimiċi, skambjaturi tas-sħana, valvi, pompi għall-immaniġġjar ta 'ambjenti korrużivi.

Impjanti bijomediċi: Il-bijokompatibilità u r-reżistenza għall-korrużjoni jippermettu l-użu f'impjanti kirurġiċi bħal ġonot tal-ġenbejn u tal-irkoppa, pjanċi tal-għadam, viti.

Oġġetti sportivi: Il-klabbs tal-golf, il-frejms tar-roti u r-rimmijiet jisfruttaw il-proporzjon għoli ta 'saħħa għall-piż u reżistenza għall-għeja.

Tagħmir għall-ipproċessar tal-ikel: B'reżistenza tajba għall-korrużjoni, l-azzar tat-titanju jaħdem tajjeb fil-pożati, tankijiet taħt pressjoni, bojlers għall-ipproċessar tal-ikel.

L-azzar tat-titanju huwa ta 'kwalità tajba?

Iva, l-azzar tat-titanju huwa meqjus bħala materjal ta 'inġinerija ta' kwalità għolja minħabba l-proprjetajiet favorevoli li ġejjin:

Qawwa tat-tensjoni għolja - L-azzar tat-titanju tipikament ikollu saħħiet tat-tensjoni li jvarjaw minn 700 MPa sa 1300 MPa, ogħla b'mod sinifikanti minn azzar konvenzjonali. Dan jippermetti li jiġu ddisinjati komponenti ħfief.

Duttilità tajba - Minkejja s-saħħa għolja, l-azzar tat-titanju jżomm ductility deċenti biex jevita falliment prematur taħt stress. Il-valuri tat-titwil ivarjaw minn 10-25 fil-mija fil-biċċa l-kbira tal-ligi tat-titanju.

Saħħa ta 'għeja eċċellenti - Ir-reżistenza għall-istress ċikliku ta' l-azzar tat-titanju taqbeż azzar liga oħra, u tagħmilhom ideali għal applikazzjonijiet dinamiċi.

Reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti - It-titanju jsaħħaħ ħafna r-reżistenza għall-korrużjoni minħabba n-natura refrattorja tiegħu. Dan jippermetti l-użu f'ambjenti ħarxa.

Saħħa ta 'temperatura għolja - L-azzar tat-titanju jżommu s-saħħa tagħhom u r-reżistenza għat-tkaxkir f'temperaturi sa 600 grad, li jippermettu applikazzjonijiet ta' temperatura għolja.

Espansjoni termika baxxa - Il-koeffiċjent ta 'espansjoni termali huwa kważi nofs l-azzar, u jnaqqas it-tgħawwiġ u l-għeja termali.

Mhux manjetiku - Iż-żieda tat-titanju tipproduċi liga li mhix manjetika, li hija utli f'ċerti applikazzjonijiet kritiċi.

Il-kwalità u l-prestazzjoni premium ta 'l-azzar tat-titanju jaslu bi spiża ogħla. Madankollu, meta jitqiesu tul iċ-ċiklu tal-ħajja tal-prodott, il-proprjetajiet superjuri tipikament jiġġustifikaw il-prezz inizjali ogħla.

L-azzar tat-titanju huwa l-istess bħall-istainless steel?

Le, l-azzar tat-titanju u l-istainless steel huma materjali kompletament differenti f'termini ta 'kompożizzjoni, proprjetajiet u applikazzjonijiet. Id-differenzi ewlenin huma:

Kompożizzjoni: L-azzar li ma jsaddadx fih livelli għoljin ta' kromju (10-20 fil-mija ) u nikil (8-20 fil-mija ) flimkien mal-azzar.Titanjuazzar fihom titanju bħala l-element ewlieni tal-liga b'ammonti minimi ta 'kromju u nikil.

Proprjetajiet: L-azzar li ma jsaddadx jieħu s-saħħa tagħhom minn kontenut għoli ta 'kromju u trattament tas-sħana sussegwenti. Azzar tat-titanju jiksbu s-saħħa tagħhom mit-titanju li jaġixxi bħala ssaħħaħ soluzzjoni solida fil-matriċi tal-ħadid.

Reżistenza għall-korrużjoni: Stainless steel jiddependu primarjament fuq is-saff tal-ossidu tal-kromju għar-reżistenza għall-korrużjoni. L-azzar tat-titanju jiddependi fuq l-inertezza tat-titanju biex jirreżisti l-korrużjoni.

Saħħa ta 'temperatura għolja: L-azzar tat-titanju jżommu s-saħħa u r-reżistenza għat-tkaxkir sa 600 grad. Azzar li ma jsaddadx ma jistax jaħdem 'il fuq minn 300-400 grad minħabba preċipitazzjoni ta' fażijiet fraġli.

Permeabilità manjetika: L-azzar li ma jsaddadx huwa ferromanjetiku minħabba l-ħadid u l-kromju. Azzar tat-titanju mhumiex manjetiċi.

Spiża: It-titanju jiswa aktar mill-kromju u n-nikil. Allura l-azzar tat-titanju jiswa aktar minn azzar li ma jissaddadx.

Applikazzjonijiet: Filwaqt li hemm xi koinċidenza, l-azzar tat-titanju ġeneralment jintuża fejn proporzjon ogħla ta 'saħħa għall-piż, reżistenza għall-għeja jew prestazzjoni ta' temperatura għolja hija kritika. Azzar li ma jsaddadx isibu użu usa 'għal applikazzjonijiet ġenerali ta' korrużjoni.

Fil-qosor, titanju u azzar li ma jissaddadx għandhom kompożizzjonijiet kompletament differenti mfassla biex jiżviluppaw ċerti proprjetajiet u applikazzjonijiet. Azzar tat-titanju joffru proporzjon superjuri saħħa-piż iżda bi spiża ogħla. L-azzar li ma jsaddadx jipprovdi reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti bi prezz aktar baxx. L-għażla tiddependi fuq ir-rekwiżiti speċifiċi tal-applikazzjoni.

Referenzi:

Davis, JR (1993). Alloying: Nifhmu l-Basics. ASM Internazzjonali.

Lütjering, G. (2003). Titanju (Materjali u Proċessi tal-Inġinerija). Springer Science & Business Media.

Polmear, IJ (2005). Ligi Ħfief: Metallurġija tal-Metalli Ħfief. Butterworth-Heinemann.

Donachie, MJ (2000). Titanju: Gwida Teknika. ASM Internazzjonali.

Bauccio, M. (1993). Ktieb ta' Referenza tal-Metalli ASM. ASM Internazzjonali.

Baldev Raj, TS, Jayakumar T. (2011). Imġieba ta 'Korrużjoni ta' Ligi tat-Titanju. f'Bhadeshia HKDH, Honeycombe RWK (eds) Azzar. Springer, Berlin, Heidelberg.