سبائك التيتانيومتظهر خصائص مختلفة على أساس تكوينها وبنيتها. يحتوي التيتانيوم على هيكلين بلوريين: -التيتانيوم، مع شبكة سداسية أقل من 882 درجة، والتيتانيوم، مع هيكل مكعب مركزي الجسم فوق 882 درجة. ومن خلال إضافة عناصر صناعة السبائك المناسبة، يمكن معالجة محتوى الطور ودرجات الحرارة الانتقالية للحصول على أنواع مختلفة من سبائك التيتانيوم. في درجة حرارة الغرفة، يمكن تصنيف سبائك التيتانيوم إلى ثلاث فئات.
1. سبائك التيتانيوم: تتكون هذه السبيكة أحادية الطور من محلول صلب ذو طور واحد. يحافظ على هيكل الطور الخاص به في درجات الحرارة العادية والمرتفعة. تتميز سبيكة التيتانيوم بتنظيم مستقر، ومقاومة تآكل أقل مقارنة بالتيتانيوم النقي، ومقاومة ممتازة للأكسدة. وعلى الرغم من احتفاظه بقوته ومقاومته للزحف بين درجة 500-600 إلا أنه لا يمكن تقويته بالمعالجة الحرارية. قوة درجة حرارة الغرفة لسبائك التيتانيوم ليست عالية بشكل خاص.
2. سبائك بيتا تيتانيوم: تتكون هذه السبيكة أحادية الطور من محلول صلب ثلاثي الطور. أنها تمتلك قوة عالية حتى من دون المعالجة الحرارية. علاوة على ذلك، يمكن تعزيز السبيكة بشكل أكبر من خلال عمليات مثل التبريد والشيخوخة. يمكن أن تصل قوة الشد لسبائك بيتا تيتانيوم في درجة حرارة الغرفة إلى 1372-1666 ميجاباسكال.
3. سبائك التيتانيوم ألفا بيتا: تعرض هذه السبيكة المزدوجة أداءً عامًا ممتازًا، بما في ذلك الاستقرار التنظيمي الجيد، والمتانة، واللدونة، وخصائص التشوه عند درجة الحرارة العالية. إنها مناسبة تمامًا لمعالجة الضغط الساخن، والتبريد، والشيخوخة لتعزيز قوتها. تُظهر سبيكة التيتانيوم ألفا بيتا المعالجة بالحرارة زيادة في القوة بنسبة 50-100% مقارنة بالحالة الملدنة. يمكنها تحمل التشغيل طويل الأمد عند درجات حرارة تصل إلى 400-500 درجة وتظهر ثباتًا حراريًا ملحوظًا، في المرتبة الثانية بعد سبائك ألفا تيتانيوم.
من بين هذه الأنواع الثلاثة من سبائك التيتانيوم، الأكثر استخدامًا هي سبائك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم ألفا بيتا. من حيث قابلية التصنيع، توفر سبائك التيتانيوم أداء أفضل، تليها سبائك التيتانيوم ألفا بيتا، في حين تتخلف سبائك التيتانيوم بيتا. الرموز المقابلة لهذه السبائك هي TA لسبائك التيتانيوم، TB لسبائك بيتا التيتانيوم، وTC لسبائك التيتانيوم ألفا بيتا.
خصائص أداء سبائك التيتانيوم:
1. قوة عالية: تتمتع سبائك التيتانيوم بكثافة تبلغ حوالي 4.51 جم/سم مكعب، وهي 60% فقط من الفولاذ. بعض سبائك التيتانيوم عالية القوة تتجاوز قوة العديد من سبائك الفولاذ الهيكلي. ونتيجة لذلك، فإن القوة المحددة (القوة / الكثافة) لسبائك التيتانيوم تتجاوز تلك الخاصة بالمواد الهيكلية المعدنية الأخرى. تعتبر هذه السبائك مثالية لتصنيع مكونات خفيفة الوزن ذات قوة وصلابة عالية، مثل أجزاء محرك الطائرة، والهياكل العظمية، والجلود، والمثبتات، ومعدات الهبوط.
2. القوة الحرارية العالية: يمكن لسبائك التيتانيوم أن تتحمل درجات حرارة أعلى مقارنة بسبائك الألومنيوم. يمكنهم الحفاظ على قوتهم المطلوبة حتى في درجات الحرارة المتوسطة ويظهرون قوة استثنائية تتراوح بين 150-500 درجة. في المقابل، تعاني سبائك الألومنيوم من انخفاض كبير في القوة عند 150 درجة. يمتد نطاق درجة حرارة العمل لسبائك التيتانيوم إلى 500 درجة، بينما تقتصر سبائك الألومنيوم على درجات حرارة أقل من 200 درجة.
3. مقاومة ممتازة للتآكل: تمتلك سبائك التيتانيوم مقاومة فائقة للتآكل في الأجواء الرطبة ومياه البحر، وتتفوق على الفولاذ المقاوم للصدأ. إنها تظهر مقاومة قوية للتآكل الناتج عن الحفر، والتآكل الحمضي، والتآكل الناتج عن الإجهاد. تظهر سبائك التيتانيوم أيضًا مقاومة ممتازة للقلويات والكلوريدات والمواد العضوية الكلور وحمض النيتريك وحمض الكبريتيك وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإنها تظهر مقاومة ضعيفة للتآكل في البيئات المختزلة التي تحتوي على أملاح الأكسجين والكروم.
4. أداء جيد في درجات الحرارة المنخفضة: تحافظ سبائك التيتانيوم على خواصها الميكانيكية حتى في درجات الحرارة المنخفضة والمنخفضة للغاية. نظرًا لانخفاض معامل التمدد الحراري، تحتفظ بعض سبائك التيتانيوم، مثل TA7، بدرجة من اللدونة حتى عند درجة -253 . وبالتالي، تعتبر سبائك التيتانيوم مواد هيكلية مهمة لتطبيقات درجات الحرارة المنخفضة.
5. نشاط كيميائي كبير: يُظهر التيتانيوم نشاطًا كيميائيًا عاليًا، ويتفاعل بقوة مع عناصر الغلاف الجوي مثل الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والأمونيا. على سبيل المثال، عندما يتجاوز محتوى الكربون 0.2%، تتشكل كربيدات التيتانيوم الصلبة (TiC) داخل السبيكة. وبالمثل، عند درجات الحرارة المرتفعة، يؤدي التفاعل مع النيتروجين إلى تكوين طبقات سطحية صلبة من نيتريد التيتانيوم (TiN). يمتص التيتانيوم الأكسجين بسهولة فوق 600 درجة، مما يؤدي إلى تكوين طبقة صلبة. بالإضافة إلى ذلك، زيادة محتوى الهيدروجين يمكن أن يؤدي إلى تطوير طبقة هشة. ردود الفعل هذه يمكن أن تسبب ظاهرة الالتصاق مع أسطح الاحتكاك.
6. الموصلية الحرارية المنخفضة والمرونة: يمتلك التيتانيوم موصلية حرارية منخفضة (حوالي 15.24 واط / (م·ك)). تبلغ الموصلية الحرارية حوالي 1/4 من النيكل، و1/5 من الحديد، و1/14 من الألومنيوم. تظهر سبائك التيتانيوم موصلية حرارية أقل مقارنة بالتيتانيوم النقي.
اتصال:
إذا كان لديك أي أسئلة، فلا تتردد في الاتصال بنا. ساعات العمل: من 8:30 صباحاً إلى 17:30 مساءً
بريد إلكتروني:zhangjixia@bjygti.com
