سبائك التيتانيوم

طور علماء المعادن مجموعة متنوعة رائعة من السبائك المعدنية المفيدة لأغراض التصنيع. مزيج من معدن واحد أو أكثر من العناصر الأخرى يخلق سبيكة معدنية. في كثير من الأحيان ، تجمع السبائك كمية كبيرة من معدن أساسي أقل تكلفة ، مثل الحديد ، مع معدن أكثر تكلفة ، مثل الذهب أو التيتانيوم.

حول سبائك التيتانيوم

يحدث التيتانيوم على نطاق واسع في الطبيعة بالاشتراك مع مواد أخرى. في شكله المنقى ، يشكل التيتانيوم معدنًا. يعرض هيكلان بلوريان محتملان مميزان كمادة صلبة: بنية سداسية "ألفا" وهيكل مكعب "بيتا". حدد علماء المعادن ثلاثة أنواع واسعة من سبائك التيتانيوم بناءً على الشكل البلوري للتيتانيوم المستخدم في السبائك. تختلف هذه المعادن إلى حد ما في الخصائص الفيزيائية التي تعرضها.

سبائك ألفا وقرب ألفا: هذه السبائك ملحومة جيدًا بشكل عام ، لكنها لا يمكن معالجتها بالحرارة. إنها تقاوم درجات الحرارة الباردة جيدًا ، وتوفر ليونة جيدة بشكل عام وتقدم مستويات منخفضة إلى متوسطة من القوة. قد تقاوم سبائك ألفا عالية جدًا أو شبه ألفا الأكسدة.

سبائك بيتا وقرب بيتا: سيتم لحام سبائك التيتانيوم هذه التي يمكن معالجتها بالحرارة بسهولة. أنها توفر قوة عالية ضمن نطاقات درجة حرارة محددة.

تركيبات سبائك ألفا وبيتا: تجمع هذه السبائك بين ميزات النوعين الآخرين. يعرض البعض خصائص قابلة للحرارة ويمكن معالجتها. تقدم مستويات متوسطة إلى عالية من القوة ، ولكنها عادة ما تتطلب تشكيلًا ساخنًا (على عكس البرد).

درجات سبائك التيتانيوم

أصدرت كل من جمعية صناعية تطوعية خاصة تسمى الجمعية الأمريكية لمواد الاختبار ("ASTM") والجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) مبادئ توجيهية لتصنيف التيتانيوم. وقد اعتمدت العديد من الشركات الدولية هذه المعايير. يوجد حوالي 39 درجة واسعة من التيتانيوم على نطاق واسع في السوق التجاري ؛ يساعد رقم الصف الشركات المصنعة على تحديد النسبة المئوية لتكوين السبائك المختلفة. على سبيل المثال ، تشتمل سبائك التيتانيوم من "الدرجة 5" على 6٪ من الألومنيوم و 4٪ من الفاناديوم.

قد تستخدم بعض الشركات المصنعة أيضًا مواصفات أخرى. نظام الترقيم الموحد (المستخدم على نطاق واسع في أمريكا الشمالية) ، والمعايير التي أصدرتها المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO) ، ومعايير EN (المستخدمة في الاتحاد الأوروبي) قد تتناول سبائك التيتانيوم لأغراض محددة.

الخصائص والتطبيقات

على الرغم من أن سبائك التيتانيوم قبل عقود قليلة وجدت فائدة رئيسية للتطبيقات العسكرية ، إلا أن العديد من القطاعات الاقتصادية الأخرى تستخدم اليوم أيضًا منتجات تحتوي على هذه المعادن. ساعدت خصائص وتطبيقات سبائك التيتانيوم في خلق طلب مرتفع داخل بعض الصناعات. ومع ذلك ، لا تزال عوامل السعر تحد من توافر بعض منتجات سبائك التيتانيوم:

الخصائص

يشكل التيتانيوم المنقى معدن فضي لامع صلب. على الرغم من أنه يمتلك قوة شد مثيرة للإعجاب ، فإن عنصر التيتانيوم يعرض كثافة أقل بكثير من الفولاذ (السنتيمتر المكعب من التيتانيوم يزن فقط 4.5 جرام). كما أنه يقاوم التآكل بالمياه المالحة. يوفر التيتانيوم غير المغنطيسي وغير المسبب للحساسية ، معاملًا منخفضًا للمرونة على الرغم من قوة الشد العالية. ومع ذلك ، فإن نقطة انصهاره العالية البالغة 3038 درجة فهرنهايت لسنوات عديدة خلقت تحديات أمام الشركات المصنعة التي تحاول استخدام التيتانيوم كسبيكة في الأماكن التجارية.

التطبيقات

اليوم ، يتمتع التيتانيوم باستخدام واسع النطاق في صناعات الطيران والطيران ، وكذلك في صناعة الدفاع. إن وزنه الخفيف وقوته العالية ضمن نطاقات درجة حرارة معينة يجعل التيتانيوم مناسبًا تمامًا لمجموعة متنوعة من أجزاء الطائرة. بالإضافة إلى ذلك ، سوف يقاوم التيتانيوم التآكل الناجم عن مياه البحر بشكل أفضل من العديد من المواد الأخرى ، لذلك اكتسبت السبائك المحتوية على هذا المعدن استخدامًا واسع النطاق في مكثفات محطات الطاقة ومرافق محطات تحلية المياه.

على الرغم من أن منتجات التيتانيوم لا تزال عادة ما تفرض أسعارًا عالية ، إلا أن التيتانيوم المعدني وجد تطبيقات في مجال الطب الحيوي للاستخدام في زراعة الأسنان والجراحة. وبحسب ما ورد يستخدم بعض صانعي السيارات الفاخرة سبائك التيتانيوم في سياراتهم ، وقد بدأ المستهلكون مؤخرًا في استخدام نوادي الجولف والساعات والمجوهرات مع مكونات سبائك التيتانيوم المتينة. في المستقبل ، من المرجح أن يستمر المصنعون في اكتشاف استخدامات جديدة لسبائك التيتانيوم.

مزايا سبائك التيتانيوم

تقدم سبائك التيتانيوم مزايا عديدة. أولا ، يقاومون تآكل المياه المالحة والكلور بشكل جيد. ثانيًا ، أنها توفر قوة خفيفة الوزن ضمن نطاقات درجة حرارة محددة. ثالثًا ، تتحمل العديد من منتجات سبائك التيتانيوم درجات الحرارة الباردة. رابعاً ، تزود هذه المعادن سطح فضي جذاب. أخيرًا ، تحتفظ بعض سبائك التيتانيوم بأشكال موثوقة.

اتصل بنا

لمزيد من المعلومات حول خدماتنا ، اتصل بنا عبر نموذج الموقع المناسب أو أرسل طلب عرض أسعار مباشرة.

نرحب باستفساراتك.