صفيحة سبيكة التيتانيوم Gr5 Gr7 Ti خصائص الصفيحة صفيحة التيتانيوم صفيحة التيتانيوم صفيحة ورق التيتانيوم

صفيحة سبيكة التيتانيوم Gr5 Gr7 Ti خصائص الصفيحة صفيحة التيتانيوم صفيحة التيتانيوم صفيحة ورق التيتانيوم

مقدمة إلى سبائك التيتانيوم:

تُعرف سبائك التيتانيوم بمزيجها الممتاز من القوة العالية والوزن المنخفض ومقاومة التآكل. الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) والدرجة 7 (Ti-0.2Pd) هما اثنان من أكثر سبائك التيتانيوم استخداما على نطاق واسع، مع خصائص محددة مناسبة للتطبيقات المطالبة.

أوراق وألواح من سبيكة التيتانيوم من الدرجة 5 (Ti-6Al-4V)

التكوين:

• التيتانيوم (Ti): 90%
• الألومنيوم (Al): 6%
• الفاناديوم (V): 4%

الخصائص:

• قوة عالية: التيتانيوم من الدرجة الخامسة ، المعروف أيضًا باسم Ti-6Al-4V ، هو سبيكة التيتانيوم الأكثر استخدامًا. يمتلك قوة سحب عالية تتراوح بين 900 إلى 1 ،200 MPa و هي أقوى بنحو 30% من التيتانيوم النقي.
• مقاومة التآكل: مقاومة ممتازة للتآكل في العديد من البيئات ، بما في ذلك مياه البحر والأحماض والحلول القلوية.
• التضخم: التضخم الجيد والقدرة على التشكيل ، مما يجعله مناسبًا للأشكال المعقدة وعمليات التشكيل.
• مقاومة التعب: تقدم قوة جيدة للتعب ويمكن أن تتحمل الأحمال المتكررة والإجهاد ، مثالية للتطبيقات الفضائية.
• قابلية العمل: قابلية عمل جيدة ولكنها تتطلب معالجة خاصة بسبب صلابتها.
• الكثافة: 4.43 غرام / سم3، والتي لا تزال خفيفة نسبيا بالمقارنة مع المعادن الأخرى ذات القوة المماثلة.
• قابلية لحام: قابلية لحام ممتازة مع معظم طرق لحام القياسية.

التطبيقات:

• الفضاء الجوي: مكونات الطائرات، وشفرات التوربينات، وهياكل الطائرات، وأجزاء المحرك.
• الطب: الزرع، الأجهزة الجراحية، والأطراف الاصطناعية.
• عناصر الغواصات، أجزاء السفن
• السيارات: أجزاء سباقات عالية الأداء.

أوراق وألواح من سبيكة التيتانيوم من الدرجة 7 (Ti-0.2Pd):

التكوين:

• التيتانيوم (Ti): 99.8%
• البالاديوم (Pd): 0.2%

الخصائص:

• مقاومة التآكل: التيتانيوم من الدرجة 7 لديه مقاومة متميزة للتآكل ، خاصة في البيئات الكيميائية القاسية.إضافة البالاديوم تزيد بشكل كبير من مقاومة حمض الهيدروكلوريكحمض الكبريتيك والكلوريدات
• القوة: أقوى قليلاً من الدرجة 5 ، بقوة الشد حوالي 550-690 MPa. ومع ذلك ، فإنه لا يزال قوياً ودائمًا.
• قابلية التشكيل: الدرجة 7 لديها قابلية التشكيل الممتازة ، مما يسهل العمل بها في مختلف الصناعات.
• التوافق الحيوي: متوافق حيوي للغاية، مما يجعله مثاليًا للزرع والأجهزة الطبية.
• الكثافة: 4.51 غرام/سم3، مماثلة للتيتانيوم النقي.
• قابلية العمل: يمكن لحامها بسهولة، ولكن البالاديوم يجعلها أكثر تكلفة وصعوبة في التصنيع مقارنة بالتيتانيوم النقي.

التطبيقات:

• المعالجة الكيميائية: الأنابيب ومبادلات الحرارة والخزانات والمكونات الأخرى في بيئات كيميائية عنيفة.
• البحرية: ممتازة للمكونات تحت الماء بسبب المقاومة الفائقة لمياه البحر.
• الطيران: المكونات التي تتطلب مقاومة ممتازة للتآكل وقوة معتدلة.
• الطبية: المكونات المستخدمة في الزراعة الطبية والأجهزة والأطقم الاصطناعية.

أوراق من ورق التيتانيوم:

أوراق ورق التيتانيوم هي أوراق رقيقة من التيتانيوم عادة ما تكون أقل من 0.15 مم سميكة. يتم استخدامها لمجموعة متنوعة من التطبيقات المتخصصة بسبب خصائصها الفريدة.

الخصائص:

• المرونة: مرونة للغاية ويمكن تشكيلها إلى تصاميم معقدة دون التشقق.
• نسبة القوة إلى الوزن: على الرغم من أن ورق التيتانيوم رقيق ، إلا أنه يحتفظ بقوته العالية ومقاومته للتآكل.
• مقاومة التآكل: توفر ورق التيتانيوم مقاومة التآكل الممتازة ويتم استخدامه بشكل شائع في البيئات التآكلية مثل صناعات الطيران والفضاء والبحرية.
• خفيفة الوزن: خفيفة الوزن للغاية ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي يكون فيها الوزن عاملًا حاسمًا.

التطبيقات:

• الفضاء الجوي: تستخدم في أجزاء الطائرات والدرع الحراري والخيوط.
• الطبية: تستخدم في الأدوات الجراحية والزرع والأطراف الاصطناعية.
• الإلكترونيات: تستخدم في التطبيقات التي تتطلب دقة عالية وقوة دون إضافة وزن كبير.

أوراق وتقليد من التيتانيوم:

أوراق التيتانيوم والألواح هي أشكال أكثر سمكا من التيتانيوم التي تستخدم عادة في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية. تتراوح سمك الأوراق عادة من 0.5 ملم إلى 6 ملم ،في حين أن الألواح عادة ما تكون أكبر من 6 ملم.

الخصائص العامة:

• مقاومة للتآكل: مقاومة ممتازة لمجموعة واسعة من المواد الكيميائية، بما في ذلك الأحماض والملحات والكلوريدات.
• قوة عالية: تحتفظ أوراق وتيتانيوم وألواحها بقوتها العالية على السحب، حتى في سمك رقيق نسبيا.
• خفيفة الوزن: على الرغم من قوتها، فهي خفيفة نسبيا بالمقارنة مع المعادن الأخرى عالية القوة.
• التضخم: أوراق الصفائح والألواح من التيتانيوم لديها قدرة جيدة على التضخم ، مما يسمح لها بالانحناء والتشكيل.
• قابلية اللحام: يمكن لحام أوراق وتطاقات التيتانيوم بسهولة ، وتعرض الحد الأدنى من التشوه أو التشوه أثناء العملية.

التطبيقات:

• الفضاء الجوي: مكونات الطائرات ومبادلات الحرارة وشفرات التوربينات وجذوع الطائرات.
• المعالجة الكيميائية: الخزانات والأنابيب ومبادلات الحرارة والمفاعلات المستخدمة في البيئات المعطرة.
• الطبية: تستخدم في الزرع، والأدوات الاصطناعية، والأدوات الجراحية.
• البحرية: هيكل السفن والمروحيات والمنصات البحرية.

ملخص مقارنة سبائك التيتانيوم

مقارنة صفائح التيتانيوم من الدرجة 1 و2 و5:

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.