|
| اسم العلامة التجارية: | LHTi |
| رقم الطراز: | Titanium wire |
سلك التيتانيوم عند 1668 درجة مئوية: نقطة الانصهار مقابل الخدمة
تبدأ ورقة بيانات سلك التيتانيوم بنقطة انصهار تبلغ 1668 درجة مئوية، ويقرأها المشترون بشكل معقول على أنها رقم مقاومة الحرارة. إنها ليست كذلك. بين نقطة الانصهار ودرجة الحرارة التي يمكن أن يعمل بها السلك فعليًا في الهواء، توجد فجوة تزيد عن ألف درجة، وهذه الفجوة تملأها الأكسدة. تفصل هذه الصفحة بين الرقمين، لأن جزءًا مصممًا على 1668 درجة مئوية سيفشل عند 600 درجة مئوية بينما لن يفشل جزء مصمم على حد الخدمة الفعلي.
نقطة الانصهار هي رقم تصنيعي
1668 درجة مئوية هي حيث يتحول المعدن إلى سائل. إنها مهمة للمُصب، ولحام اللحام الذي يحتاج إلى وضع طاقة كافية في وصلة، ولأي شخص يقوم بلحام الفراغ أو أعمال الشعاع الإلكتروني. إنها تخبر المصمم بالكاد أي شيء عن الخدمة، لأنه قبل وقت طويل من هذه الدرجة الحرارة، يكون السطح قد تفاعل بالفعل مع أي جو يحيط به. نقطة الغليان البالغة 3287 درجة مئوية تقع في نفس الفئة: خاصية للمعدن، وليست حدًا للسلك.
الحد الحقيقي في الهواء هو الأكسدة
التيتانيوم تفاعلي. في درجة حرارة الغرفة، يكون الأكسيد الذي يتكون سمكه بضعة نانومترات ويحمي المعدن، وهذا هو سبب مقاومة التيتانيوم للعديد من المواد الكيميائية. قم بتسخين هذا الأكسيد وسينمو، وفوق حوالي 600 درجة مئوية، يتوقف الأكسجين عن البقاء على السطح ويبدأ في الانتشار في المعدن، مكونًا طبقة صلبة وهشة تُعرف باسم حالة ألفا. يحتفظ السلك بشكله ويفقد ليونته، ويظهر الفشل لاحقًا كصدع عند الانحناء أو عند إصبع اللحام.
للخدمة المستمرة في الهواء، عادةً ما يتم الاحتفاظ بسلك التيتانيوم النقي تجاريًا أقل من حوالي 300 درجة مئوية، والعديد من المواصفات أكثر تحفظًا. في الفراغ أو في غاز خامل عالي النقاء، ينتقل الحد الأعلى بمئات الدرجات، وهذا هو سبب عدم تطابق تركيب تركيب الفرن وعنصر الفرن حتى لو كانا مصنوعين من نفس الدرجة. الجو، وليس فقط درجة الحرارة، يحدد الإجابة.
| درجة الحرارة في الهواء | ما يفعله السلك | العواقب على الجزء | ماذا تفعل حيال ذلك |
|---|---|---|---|
| حتى حوالي 150 درجة مئوية | لا شيء مرئي، يبقى الأكسيد رقيقًا | لا تغيير في الخصائص | معالجة عادية |
| 150 إلى 300 درجة مئوية | يظهر لون القش إلى الأزرق | جمالي فقط، لا يزال سليمًا | خلل أو قبول اللون |
| 300 إلى 450 درجة مئوية | أكسيد رمادي، يبدأ الأكسجين في الانتشار | حالة ألفا رقيقة، جلد أكثر صلابة | خلل والتحقق من وجود طبقة هشة |
| 450 إلى 600 درجة مئوية | قشرة سميكة، تنمو حالة ألفا | فقدان الليونة عند السطح | آلة أو خلل لإزالة القشرة |
| 600 إلى 800 درجة مئوية | قشرة ثقيلة، هشاشة الأكسجين | يمكن أن ينكسر السلك عند الانحناء | جو خامل أو فراغ فقط |
| فوق 882 درجة مئوية | تتحول ألفا إلى بيتا، تنمو الحبيبات | تتغير القوة والليونة على حد سواء | تلدين المصنع، لا أبدًا في الخدمة في الهواء |
| 1668 درجة مئوية | ينصهر | الرقم الموجود في ورقة البيانات | إنها ليست درجة حرارة خدمة |
انخفاض الموصلية الحرارية يغير كيفية تسخين السلك
الموصلية الحرارية للتيتانيوم تتراوح من 21.9 إلى 23.9 واط/م·كلفن، أي حوالي ربع الفولاذ الكربوني وأقل من عُشر النحاس. الحرارة التي تدخل السلك تبقى حيث تم وضعها. في اللحام، يكون هذا مفيدًا، لأن طاقة القوس تتركز عند الوصلة بدلاً من الجريان بعيدًا في السلك، وهو غير مفيد، لأن نفس التركيز ينتج منطقة حرارية متأثرة ضيقة وتدرجًا حراريًا حادًا يمكن أن يترك إجهادًا متبقيًا في قسم رفيع.
في الخدمة، يعني التوصيل الحراري المنخفض أن سلك التيتانيوم المستخدم كرباط أو دعم لا يعادل درجة الحرارة بسرعة، لذلك فإن الجزء الذي يرى دورة حرارية سيكون له تأخير بين أطرافه. حيث يستخدم السلك لقوته بدلاً من قوته، فإن المقاومة الكهربائية البالغة 4.9 إلى 5.1 ميكرو أوم·م تضعه بترتيب حجم أعلى من النحاس، وهو ما يناسب عناصر التسخين والاستشعار بدلاً من التوصيل.
القوة عند درجة الحرارة، وليس فقط عند درجة حرارة الغرفة
يقتبس كتلة المواصفات في هذه الصفحة قوة الخضوع من 800 إلى 2000 ميجا باسكال. التيتانيوم النقي تجاريًا المُلدن أقل بكثير من ذلك، مع الدرجة 2 المحددة من 345 ميجا باسكال شد و خضوع قريب من 275 ميجا باسكال، والأرقام الأعلى تنتمي إلى سلك مسحوب على البارد أو درجة سبائك. تقتبس نفس الكتلة حرارة نوعية من 0.124 إلى 0.132 كيلوجول/كجم·كلفن، بينما القيمة عند درجة حرارة الغرفة للتيتانيوم حوالي 0.52 كيلوجول/كجم·كلفن؛ يبدو أن رقم الصفحة بوحدات مختلفة. كلاهما يحتفظ بهما كما حملتهما صفحة المصدر، ويجب كتابة الطلب بناءً على الدرجة والمعيار.
أي درجة يتم اختيارها، فإن القوة التي تهم عند درجة الحرارة أقل من قيمة الشهادة. يلين التيتانيوم تدريجيًا مع ارتفاع درجة حرارته، وسلك مُقاس على قوة الخضوع عند درجة حرارة الغرفة سوف يزحف أو يتمدد في تطبيق ساخن قبل وقت طويل من انكساره. حيث يكون الجزء عبارة عن زنبرك أو رباط مُحمل فوق حوالي 250 درجة مئوية، يجب أن يستخدم التصميم رقم قوة ساخنة وبدل زحف، وليس شهادة المصنع وحدها.
أين يكتسب سلك التيتانيوم مكانه عند الحرارة
التطبيقات التي تعمل هي تلك التي تجمع بين درجة الحرارة المعتدلة والتآكل أو الوزن. تستخدم معدات العمليات الكيميائية سلك التيتانيوم للربط ودعم الشبكات حيث ستدمر البيئة الفولاذ المقاوم للصدأ. تستخدمه صناعة الطيران في المناطق التي ترى مئات الدرجات وتحتاج إلى وزن خفيف. تستخدم أفران الفراغ وتركيبات المعالجة الحرارية سلك التيتانيوم داخل المنطقة الساخنة حيث لا يوجد أكسجين للتفاعل معه. تستخدم المعدات الطبية والمختبرية سلك التيتانيوم حيث يجب تنظيفه وتعقيمه بشكل متكرر.
التطبيقات التي تخيب الأمل هي تلك التي تضع سلك التيتانيوم العاري في فرن هوائي فوق 600 درجة مئوية وتتوقع منه أن يتصرف مثل معدن مقاوم للصهر. لن يفعل ذلك. إذا كانت هذه الخدمة مطلوبة، فإن المادة ليست سلك تيتانيوم على الإطلاق، والإجابة الصادقة هي تغيير السبائك أو الجو بدلاً من تغيير المورد.
ملاحظات الطلب
اذكر الدرجة ورقم UNS، القطر والتفاوت، الحالة، طول الملف ووزنه، السطح، والمعيار مع مستوى شهادته. ثم اذكر حالة الخدمة: درجة الحرارة، الجو، ما إذا كان السلك مُحملًا، وما إذا كان يتذبذب. سلك مطلوب لـ 300 درجة مئوية في الهواء وسلك مطلوب لـ 600 درجة مئوية في الفراغ يمكن أن يكونا من نفس الدرجة والقطر ولا يزالان يحتاجان إلى تلدين مختلف وحماية سطح مختلفة، والطريقة الوحيدة التي يعرف بها المصنع هي إذا ذكر الاستفسار ذلك.
