صفيحة سبيكة التيتانيوم عالية المقاومة للحرارة الصفحة 5 الصفحة مع Mtc EN10204.3.1 الشهادة

الصفحة 1 الصفحة 2 الصفحة 5 الصفحة 5 الصفحة

مقدمة إلى سبائك التيتانيوم:

التيتانيوم هو مادة متعددة الاستخدامات وفريدة من نوعها تستخدم على نطاق واسع في الصناعات مثل الطيران والفضاء والطب والكيماويات والبحرية.لوحات وتيتانيوم Gr5 هي من بين منتجات التيتانيوم الأكثر شعبية ومتطلبة للغاية بسبب خصائصها المتميزة، بما في ذلك المقاومة الممتازة للتآكل ، والقوة العالية ، والطبيعة خفيفة الوزن. في هذه المقالة سوف نستكشف خصائص صفائح التيتانيوم Gr2 ، Gr5 ، والصفائح ،التي تسلط الضوء على الفوائد الفريدة من صفائح سبيكة التيتانيوم وألواح التيتانيوم المعدنية.

يتم تصنيف لوحات التيتانيوم إلى درجات مختلفة بناءً على تكوينها وخصائصها. الدرجات الأكثر استخدامًا هي Gr1 ، Gr2 ، و Gr5. كل درجة لها خصائص فريدة.مما يجعلها مناسبة لتطبيقات مختلفةلنلقي نظرة مفصلة على كل درجة:

صفحة التيتانيوم من الدرجة 1 (التيتانيوم النقي تجارياً)

• التركيب: التيتانيوم النقي (99.5٪ من التيتانيوم).

• الخصائص:

  • مقاومة للتآكل: مقاومة ممتازة للتآكل في مجموعة واسعة من البيئات، بما في ذلك الكلوريدات والأحماض ومياه البحر.
  • القوة: لديها أقل قوة من جميع صنوف التيتانيوم ولكنها تقدم قابلية ممتازة للتشكيل واللحام.
  • الوزن: خفيف ، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي يكون فيها تقليل الوزن أمرًا ضروريًا.
  • التوافق الحيوي: متوافق حيوي للغاية، مما يجعله مثالي للتطبيقات الطبية والجراحية.

• التطبيقات:

  • المعالجة الكيميائية: تستخدم في مبادلات الحرارة والمفاعلات والأنابيب التي تتلامس مع المواد المعطرة.
  • البحرية: تستخدم في البيئات البحرية للمكونات مثل هيكل القوارب ومحطات النفط البحرية بسبب مقاومة التآكل.
  • الطبية: الزرع مثل زرع الأسنان والعظام، بسبب طبيعته غير السامة.
  • المعماري: التغطية الخارجية والسقف للمباني، وخاصة في المناطق الساحلية حيث التآكل هو مشكلة.

صفحة التيتانيوم من الدرجة الثانية (التيتانيوم النقي تجارياً)

• التركيب: أيضاً التيتانيوم النقي ولكن بقوة أعلى قليلاً من Gr1 (99.2٪ من التيتانيوم، مع كمية صغيرة من الأكسجين والحديد).

• الخصائص:

  • مقاومة التآكل: مقاومة ممتازة لمجموعة واسعة من البيئات التآكلية ، بما في ذلك الكلوريدات ومياه البحر والأحماض.
  • القوة: تقدم قوة معتدلة ومرونة جيدة (المرونة) ، مما يسهل العمل معها.
  • قابلية العمل: يمكن لحامها وتصنيعها بشكل كبير ، مما يجعلها مادة متعددة الاستخدامات لمجموعة متنوعة من التطبيقات.
  • خفيفة الوزن: لديها كثافة منخفضة ، مما يسهم في توفير الوزن في تطبيقات مختلفة.

• التطبيقات:

  • الصناعة الكيميائية: تستخدم في كثير من الأحيان في الأنابيب والصمامات ومبادلات الحرارة بسبب مقاومة التآكل في البيئات الكيميائية.
  • الصناعة البحرية: شعبية في المكونات مثل المروحة والعمود والهياكل الجوفية للقوارب والسفن والغواصات بسبب مقاومتها الممتازة لتآكل مياه البحر.
  • الفضاء الجوي: يستخدم في الأجزاء غير الهيكلية للطائرات والمركبات الفضائية ، مثل الأجهزة المثبتة والأقواس والأدوات.
  • الطبية: تستخدم في الزرع والأدوات الجراحية والأجهزة الصناعية.

صفحة التيتانيوم من الدرجة 5 (سبائك التيتانيوم - Ti-6Al-4V)

• تكوين: سبيكة من التيتانيوم تحتوي على 90٪ من التيتانيوم و 6٪ من الألومنيوم و 4٪ من الفاناديوم (Ti-6Al-4V).

• الخصائص:

  • قوة: التيتانيوم Gr5 أقوى بكثير من الصفات النقية من التيتانيوم. لديه قوة سحب أعلى ومقاومة للتعب.
  • الوزن: لا يزال خفيف الوزن بالمقارنة مع العديد من المعادن الأخرى ، ولكن أكثر كثافة من الدرجة 1 والدرجة 2.
  • مقاومة التآكل: لديها مقاومة جيدة للتآكل ، على الرغم من أنها ليست عالية مثل Gr1 أو Gr2. ومع ذلك ، فإنها لا تزال تعمل بشكل جيد في معظم التطبيقات.
  • مقاومة الحرارة: Gr5 لديه أداء جيد في درجات حرارة أعلى مقارنة مع فئات التيتانيوم الأخرى.
  • قابلية العمل: هي أقل دقة وأصعب لحام مقارنة بـ Gr1 أو Gr2 ، ولكنها لا تزال قابلة للآلات.

• التطبيقات:

  • الفضاء الجوي: يستخدم التيتانيوم Gr5 على نطاق واسع في التطبيقات عالية القوة ، مثل هياكل الطائرات وشفرات التوربينات ومعدات الهبوط.
  • الطبية: تستخدم في عمليات زرع قوية مثل عمليات استبدال الورك والركبة، عمليات زرع الأسنان، والأدوات الجراحية.
  • السيارات: تستخدم لأجزاء خفيفة الوزن عالية الأداء، بما في ذلك أنظمة العادم ومكونات التعليق.
  • المعدات الرياضية: غالبًا ما تتضمن المعدات الراقية مثل إطارات الدراجات ، ونوادي الغولف ، ومضربات التنس التيتانيوم Gr5 بسبب قوتها العالية ووزنها المنخفض.

مقارنة صفائح التيتانيوم من الدرجة 1 و2 و5:

يتم استخدام ألواح سبيكة التيتانيوم والألواح التيتانيوم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. تيتانيوم معروفة بمقاومتها الممتازة للتآكل، وقوة عالية، وخصائص خفيفة الوزن،خاصة في الصناعات مثل الطيران والفضاءيتم تقسيم ألواح التيتانيوم إلى درجات مختلفة ، مع أن الأكثر شيوعًا هي التيتانيوم النقي والسبائك التيتانيومية ، مثل Gr2 و Gr7.

صفيحة التيتانيوم Gr2 هي الصفحة التجارية النقية الأكثر استخدامًا من التيتانيوم ، والمعروفة بمقاومتها الممتازة للتآكل ، خاصة في مياه البحر والكلوريدات والبيئات الحمضية المختلفة.لديها قوة معتدلة ومرونة جيدة، مما يجعلها تستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران والفضاء ، ومعالجة الكيماويات ، والمعدات الطبية. صفيحة التيتانيوم Gr7 هي سبيكة التيتانيوم البالاديوم ، وتقدم مقاومة تآكل متفوقة مقارنة مع Gr2 ،وخاصة في البيئات ذات الأحماض القوية مثل حمض الكبريتيك والهيدروكلوريكغالبًا ما تستخدم هذه المادة في معدات المعالجة الكيميائية ومصانع تحلية المياه ومكونات الطيران حيث يتطلب مقاومة عالية للتآكل.

يتم تعزيز ألواح سبائك التيتانيوم (مثل Ti-6Al-4V) بإضافة عناصر معدنية أخرى مثل الألومنيوم والفاناديوم لتحسين القوة ومقاومة الحرارة.هذه سبائك التيتانيوم مفضلة للغاية في التطبيقات عالية الأداءلا توفر سبائك التيتانيوم الوزن الخفيف والقوة العالية فحسب ، بل تحافظ أيضًا على خصائص ميكانيكية جيدة عند درجات الحرارة العالية.

بالإضافة إلى ذلك ، تلعب الألواح الرقيقة من التيتانيوم (عادة أقل من 1 ملم) دورًا حاسمًا في التطبيقات التي تكون فيها المرونة في التشكيل ونسب القوة والوزن العالية مهمة.بسبب وزنها الخفيف وقوتها العالية، يتم استخدام أوراق التيتانيوم الرقيقة على نطاق واسع في الإلكترونيات والأجهزة الطبية وبعض التطبيقات الهيكلية الخفيفة الوزن.

بشكل عام، سبائك وتيتانيوم والصفائح، مع مقاومة التآكل استثنائية، خفيفة الوزن عالية القوة، مقاومة التعب ممتازة، وأداء درجة حرارة عالية،لا غنى عنها في العديد من الصناعاتاختيار الدرجة الصحيحة من التيتانيوم أمر بالغ الأهمية لتطبيقات محددة.

فئات مختلفة من التيتانيوم:

يتم تصنيف مواد التيتانيوم إلى درجات مختلفة بناءً على تكوينها وخصائصها ، حيث تكون الدرجات الشائعة هي أوراق التيتانيوم من الدرجة 1 ، الدرجة 2 ، والدرجة 5.

التيتانيوم من الدرجة 1 هو مادة التيتانيوم الناعمة والنقية ذات قابلية تشكيل ممتازة ومقاومة للتآكل ، تستخدم في المقام الأول في التطبيقات التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل وسهولة التصنيع ،مثل معدات المعالجة الكيميائية، البيئات البحرية ، والزرع الطبي. يتكون تكوينها من 99.5٪ التيتانيوم ، مع قوة السحب من 35،000 psi (241 MPa) وقوة السحب من 30،000 psi (207 MPa) ،يقدم صلابة عالية.

الدرجة الثانية من التيتانيوم هي الأكثر استخدامًا من فئات التيتانيوم النقي. وتتكون من 99٪ من التيتانيوم ، وتوفر قوة أعلى ومقاومة للتآكل أكبر من الدرجة الأولى ، التي تستخدم عادة في مجال الطيران والفضاء ،الزرع الطبي، المعالجة الكيميائية، والبيئات البحرية. الدرجة 2 التيتانيوم لديه قوة السحب من 50،000 psi (345 MPa) وقوة الانسحاب من 45،000 psi (310 MPa) ،مع مقاومة ممتازة لتآكل مياه البحرالتيتانيوم من الدرجة الخامسة (Ti-6Al-4V) هو سبيكة التيتانيوم الأكثر استخدامًا ، يحتوي على 6٪ من الألومنيوم و 4٪ من الفاناديوم ، ويقدم مزيجًا من القوة العالية والوزن المنخفض. يستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران والفضاء,العسكرية، والزرع الطبية، وقطع غيار السيارات الراقية.

التيتانيوم من الدرجة 5 لديه قوة سحب 130,000 psi (896 MPa) وقوة خصم 120,000 psi (827 MPa) ، مع مقاومة ممتازة للتآكل وارتفاع درجات الحرارة.يتم استخدام الدرجة 1 والدرجة 2 بشكل رئيسي في التطبيقات التي تكون فيها مقاومة التآكل وسهولة التصنيع ضرورية، في حين أن الدرجة 5 تتفوق في التطبيقات عالية القوة ومقاومة للتآكل ودرجات الحرارة العالية ، مما يجعلها مثالية للاستخدامات عالية الأداء.

الاستنتاج:

• لوحات التيتانيوم من الدرجة 1 مثالية للتطبيقات التي تتطلب مقاومة التآكل الممتازة وخصائص خفيفة الوزن والتوافق البيولوجي ولكن لا تتطلب قوة عالية.
• لوحات التيتانيوم من الدرجة الثانية متعددة الاستخدامات وتستخدم في الصناعات مثل المعالجة الكيميائية والبحرية والفضاء ، مما يوفر توازنًا جيدًا في القوة ومقاومة التآكل والقدرة على العمل.
• لوحات التيتانيوم من الدرجة الخامسة مفضلة للتطبيقات عالية الأداء حيث تكون القوة ومقاومة الحرارة والمتانة حاسمة ، مثل الطيران والفضاء ، والزرع الطبي ،ومكونات السيارات الراقية.

كل درجة مناسبة لمتطلبات محددة بناء على توازن الخصائص مثل القوة، مقاومة التآكل، وسهولة التصنيع،ضمان أن التيتانيوم يمكن أن تلبي احتياجات مجموعة واسعة من الصناعات.

• المعدات الرياضية الراقية: يستخدم التيتانيوم Gr5 في إنتاج السلع الرياضية الراقية مثل مضارب الغولف ومضارب التنس وإطارات الدراجاتومعدات الغوص بسبب وزنها الخفيف وخصائصها القوية.