برنامه ها و خواص آلیاژ تیتانیوم GR5

آلیاژ تیتانیوم GR5 ، همچنین به عنوان Tc4 یا Ti -6 al {3}} V شناخته می شود ، پرکاربردترین آلیاژ تیتانیوم است. وقتی به طور کلی به "آلیاژ تیتانیوم" مراجعه می کنیم ، به طور معمول به معنای GR5 است. این قدرت و کشش عالی را ارائه می دهد.

تیتانیوم و آلیاژهای آن به دلیل سبک بودن ، مقاومت بالا ، مقاوم در برابر گرما و مقاوم در برابر خوردگی مشهور هستند. این خصوصیات برجسته ، عنوان "فلز آینده" را تیتانیوم کسب کرده است و آن را به یک ماده ساختاری جدید امیدوارکننده تبدیل کرده است. فراتر از کاربردهای مهم خود در صنایع هوافضا و فضایی ، تیتانیوم نیز به طور گسترده در بخش هایی مانند فرآوری شیمیایی ، نفت ، صنعت نور ، متالورژی و تولید برق پذیرفته شده است. علاوه بر این ، تیتانیوم در برابر خوردگی در بدن انسان مقاومت می کند و زیست سازگار است و آن را برای استفاده در صنایع پزشکی و دارویی مناسب می کند. با توجه به ویژگی های عالی جذب گاز ، تیتانیوم نیز به طور گسترده در فناوری خلاء الکترونیکی و سیستم های با فشار بالا استفاده می شود.

ده ویژگی اصلی آلیاژ تیتانیوم GR5

1. چگالی کم و قدرت خاص بالا
تیتانیوم دارای چگالی 4.51 گرم در سانتی متر مربع است که بالاتر از آلومینیوم اما پایین تر از فولاد ، مس یا نیکل است. با این حال ، قدرت خاص آن (نسبت قدرت به وزن) از بالاترین فلزات است.

2. مقاومت در برابر خوردگی عالی
تیتانیوم یک فلز بسیار واکنش پذیر با پتانسیل تعادل کم و تمایل ترمودینامیکی قوی به خوردگی است. با این حال ، این یک فیلم اکسید متراکم ، چسبنده و بی اثر بر روی سطح آن در هوا یا محیط های حاوی اکسیژن تشکیل می دهد ، که از فلز اساسی در برابر خوردگی محافظت می کند. این لایه اکسید منفعل هنگام آسیب دیدگی به سرعت از خودداری می کند و باعث می شود تیتانیوم بسیار منفعل و مقاوم در برابر خوردگی در اکسید کننده ، خنثی و کاهش دهنده رسانه ها باشد. این خاصیت محافظ در دمای زیر 315 درجه مؤثر است.

برای تقویت مقاومت در برابر خوردگی ، تیمارهای مختلف سطح از جمله اکسیداسیون ، آبکاری ، پاشش پلاسما ، نیترایدر یون ، کاشت یون و درمان با لیزر ایجاد شده است. این روشها فیلم اکسید را تقویت کرده و عملکرد خوردگی را بهبود می بخشد. برای محیط های چالش برانگیز مانند اسید سولفوریک ، اسید هیدروکلریک ، محلول های متیلامین ، کلر مرطوب با درجه حرارت بالا و کلریدهای گرم ، آلیاژهای تیتانیوم مقاوم در برابر خوردگی مانند Ti-Mo ، Ti-PD و Ti-Mo-Ni ایجاد شده است. ریخته گری های تیتانیوم ممکن است از Ti {6} mo برای خوردگی عمومی استفاده کند ، در حالی که ti {7}}. 3mo {9}}. 8ni در برابر Crevice و خوردگی گودال مؤثر است ، و Ti {11}}}}. 2pd آلیاژ اغلب در محلی در تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرد. این آلیاژها نتایج بسیار خوبی را در عمل نشان داده اند.

3. مقاومت در برابر حرارت خوب
آلیاژهای پیشرفته تیتانیوم می توانند عملکرد طولانی مدت را در دماهای تا 600 درجه یا بالاتر حفظ کنند.

4. عملکرد عالی درجه حرارت پایین
آلیاژهای تیتانیوم با دمای پایین مانند TA7 (Ti -5 al -2. 5Sn) ، tc4 (ti {6} al {-4 v) و ti {8}}. سختی آنها در دمای کرایوژنیک (درجه 196 -درجه تا 253 درجه) عاری هستند و آنها را برای عروق کرایوژنیک و مخازن ذخیره سازی ایده آل می کند.

5. ظرفیت میرایی بالا
در مقایسه با فولاد و مس ، تیتانیوم طولانی ترین زمان پوسیدگی لرزش را در معرض لرزش مکانیکی یا الکتریکی قرار می دهد. این خاصیت در مؤلفه هایی مانند چنگال های تنظیم ، دستگاه های پزشکی اولتراسونیک و دیافراگم برای سیستم های صوتی با سطح بالا مفید است.

6. غیر مغناطیسی و غیر سمی
تیتانیوم یک فلز غیر مغناطیسی است و حتی در میدان های مغناطیسی قوی نیز بدون استفاده از آن باقی مانده است. همچنین با بافت و خون انسان غیر سمی و بسیار سازگار است ، و آن را به طور گسترده ای در کاربردهای پزشکی پذیرفته است.

7. نسبت عملکرد بالا
تیتانیوم از استحکام کششی نزدیک به استحکام عملکرد خود برخوردار است و نشانگر نسبت عملکرد بالا (مقاومت کششی/عملکرد) است. این نشان دهنده تغییر شکل پلاستیک ضعیف در هنگام شکل گیری است. علاوه بر این ، نسبت بالای استحکام عملکرد به مدول الاستیک منجر به چرخش قابل توجهی پس از شکل گیری می شود.

8. عملکرد عالی تبادل گرما
اگرچه تیتانیوم نسبت به فولاد کربن و مس از رسانایی حرارتی کمتری برخوردار است ، اما مقاومت در برابر خوردگی برتر آن باعث ضخامت دیواره بسیار نازک تر می شود. انتقال حرارت آن با بخار از طریق تراکم قطره ای رخ می دهد ، که باعث کاهش مقاومت حرارتی می شود. علاوه بر این ، مقاومت آن در برابر رسوب ، عملکرد تبادل گرما کارآمد و مداوم را تضمین می کند.

9. مدول الاستیک پایین
در دمای اتاق ، تیتانیوم دارای مدول الاستیک تقریباً 106.4 GPa است که حدود 57 ٪ از فولاد است. این به انعطاف پذیری و خصوصیات جذب انرژی آن کمک می کند.

10. دارایی قوی گیرنده
تیتانیوم در درجه حرارت بالا بسیار واکنش پذیر است و به راحتی با بسیاری از عناصر و ترکیبات ترکیب می شود. رفتار جذب گاز آن در درجه اول شامل واکنش با کربن ، هیدروژن ، نیتروژن و اکسیژن به ویژه در شرایط درجه حرارت بالا است.