
ما الذي يميز سبائك التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ في التطبيقات الهندسية؟ توفر سبائك التيتانيوم مقاومة استثنائية للتآكل، وخصائص خفيفة الوزن، وقوة شد عالية، بينما يُقدَّر الفولاذ المقاوم للصدأ بمتانته وسهولة اللحام وفعالية التكلفة. تستكشف هذه المقالة الاختلافات بينهما في التركيب والأداء والاستخدامات النموذجية، مما يساعدك على فهم أي المواد هي الأنسب لاحتياجاتك الخاصة. اكتشف المزايا الفريدة لكل معدن وكيف يمكن أن تعزز مشاريعك.
تبلغ كثافة التيتانيوم وسبائك التيتانيوم 4.51 جم/سم فقط3وهو أصغر من الفولاذ، وهو أصغر من الفولاذ ونصف وزن الفولاذ فقط، ولكن قوته مماثلة لقوة الفولاذ الكربوني العادي.
ينتمي التيتانيوم إلى الفلزات غير المستقرة ديناميكيًا حراريًا وهو نشط للغاية.
يمكن أن يشكل معدن التيتانيوم طبقة أكسيد طبيعية (ثاني أكسيد التيتانيوم) مع الهواء.
وتحدد هذه الطبقة من الالتصاق المستقر والقوي وطبقة الأكسيد الواقية الجيدة مقاومة التيتانيوم للتآكل.
ولذلك، يتميز التيتانيوم بمقاومة ممتازة للتآكل، يليه نسيج خفيف، وقوة شد عالية وخصائص ميكانيكية جيدة.
إنها ميزة ممتازة أخرى من سبائك التيتانيوم.
يمكن تقسيم سبائك التيتانيوم إلى سبائك التيتانيوم المقاوم للتآكل، وسبائك التيتانيوم الإنشائية، وسبائك التيتانيوم الذهبية المقاومة للحرارة، وسبائك التيتانيوم منخفضة الحرارة وفقًا لاستخداماتها.
في درجة حرارة الغرفة، تحتوي سبائك التيتانيوم على ثلاثة أنواع من هياكل المصفوفة، ويمكن تقسيم سبائك التيتانيوم إلى الأنواع الثلاثة التالية: سبائك ألفا، وسبائك ( α+β) وسبائك β) وسبائك β).
وهي عبارة عن سبيكة أحادية الطور تتكون من محلول صلب أحادي الطور α.
سواء في درجة الحرارة العادية أو في درجة حرارة التطبيق العملي الأعلى هي مرحلة ألفا.
يتميز بهيكل مستقر، ومقاومة تآكل أعلى من التيتانيوم النقي ومقاومة قوية للأكسدة.
وهي سبيكة أحادية الطور تتكون من سبيكة أحادية الطور مكونة من محلول صلب من الطور β.
يتميز بقوة عالية بدون معالجة حرارية.
بعد التبريد والتعتيق، يتم تقوية السبيكة بشكل أكبر، ويمكن أن تصل قوتها إلى 1372 ~ 1666 ميجا باسكال عند درجة حرارة الغرفة.
إنها سبيكة ثنائية الطور ذات خصائص شاملة جيدة، وثبات هيكلي جيد، وصلابة جيدة، وليونة وخصائص تشوه في درجات الحرارة العالية.
يمكن معالجتها بشكل جيد عن طريق الكبس الساخنويمكن إخمادها وتعتيقها لتقوية السبيكة.
1. يمكن تمييزها بـ اللون.
التيتانيوم داكن قليلاً، يظهر لوناً رائعاً. أعتقد أنه رائع. التيتانيوم أغمق من الفولاذ.
الفولاذ أبيض وباهت.
اللونان مختلفان تماماً.
2. ويمكن تمييزها أيضاً بالطرق الكيميائية، أي, النقع بحمض النيتريك.
لا يتفاعل التيتانيوم، ويتفاعل الفولاذ المقاوم للصدأ بقوة بمجرد وضعه.
من الصعب رؤية الفرق بين التيتانيوم النقي وسبائك التيتانيوم من المظهر الخارجي.
3. يمكن أن يصنع التيتانيوم علامات سوداء رمادية اللون على بلاط السيراميك، ولكن لا يمكن للفولاذ المقاوم للصدأ أن يترك علامات.
4. التيتانيوم جيد مقاومة التآكل:: تحت 550 ℃، من السهل أن تشكل سبائك التيتانيوم طبقة أكسيد كثيفة، لذلك ليس من السهل أن تتأكسد أكثر.
يتميز بمقاومة عالية للفاقد في الغاز ومياه البحر والبخار وبعض الأحماض والقلويات والوسائط اللينة.
5. يحتوي التيتانيوم على قوة حرارية جيدة:: تبلغ درجة انصهار سبيكة التيتانيوم 1660 درجة مئوية، وهي أعلى من درجة انصهار الحديد ولها قوة حرارية أعلى.
يمكنه العمل تحت درجة حرارة أقل من 550 درجة مئوية ويتمتع بصلابة أفضل في درجات الحرارة المنخفضة.
6. تيتانيوم المعالجة صعبة:: اللحام والطلاء الكهربائي والتمدد على البارد صعب للغاية.
يجب أن يتم اللحام والطلاء الكهربائي في الفراغ أو في حالة تعبئته بغاز خامل (الطلاء بالأيونات المفرغة)
(1) سبيكة التيتانيوم هي سبيكة تتكون من التيتانيوم وعناصر أخرى.
يوجد نوعان من بلورات التيتانيوم المتجانسة وغير المتجانسة: التيتانيوم ألفا ذو البنية السداسية الكثيفة أقل من 882 ℃ والتيتانيوم β ذو البنية المكعبة المتمركزة في الجسم فوق 882 ℃.
(2) يشير الفولاذ المقاوم للصدأ إلى الفولاذ المقاوم للوسائط الضعيفة المسببة للتآكل مثل الهواء والبخار والماء والوسائط الكيميائية المسببة للتآكل مثل الأحماض والقلويات والملح، والمعروف أيضًا باسم الفولاذ المقاوم للصدأ والمقاوم للأحماض.
في التطبيق العملي، غالباً ما يسمى الفولاذ المقاوم لوسط التآكل الضعيف بالفولاذ المقاوم للصدأ، بينما يسمى الفولاذ المقاوم للوسط الكيميائي بالفولاذ المقاوم للأحماض.
(1) التيتانيوم هو نوع المعدن. يرتبط أداء التيتانيوم بمحتوى الكربون والنيتروجين والهيدروجين والأكسجين والشوائب الأخرى.
تقل درجة نقاء يوديد التيتانيوم عن 0.1%، ولكن قوته منخفضة ومرونته عالية.
(2) الفولاذ المقاوم للصدأ:
مقاومة التآكل: تتطلب معظم منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة جيدة للتآكل;
أداء التلميع: في مجتمع اليوم، يتم تلميع منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل عام أثناء الإنتاج.
لا يحتاج سوى عدد قليل من المنتجات، مثل سخانات المياه وبطانات موزع المياه، إلى التلميع.
(1) تُستخدم سبائك التيتانيوم بشكل رئيسي في صناعة أجزاء ضاغط محركات الطائرات، تليها الأجزاء الهيكلية للصواريخ والصواريخ والطائرات عالية السرعة.
(2) يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 304 على نطاق واسع في الجدران الساترة والجدران الجانبية والأسقف وتطبيقات المباني الأخرى، ولكن في الأجواء الصناعية أو البحرية شديدة التآكل، يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316.