Različite namjene titanijuma i legura titan-titanijuma
Titanijum je hemijski element sa simbolom Ti i atomskim brojem 22. Gustina titanijuma je 4,54g/cm3, što je 43% lakše od čelika. Viši je od aluminija, ali niži od čelika, bakra i nikla. Njegova specifična snaga zauzima prvo mjesto među metalima.
To je sjajni prelazni metal poznat po svojoj visokoj čvrstoći, maloj gustoći, dobroj otpornosti na koroziju i dobroj plastičnosti i zavarljivosti.
Zbog svojih povoljnih svojstava, titan se obično koristi u širokom spektru aplikacija, uključujući vazduhoplovstvo, automobile, medicinske implantate i sportsku opremu.
S druge strane, legura titanijuma je materijal koji koristi titanijum kao osnovni metal, ali se meša sa malim količinama drugih elemenata da bi se promenila njegova svojstva. Ovi legirajući elementi mogu uključivati elemente kao što su aluminij, vanadij, molibden, itd., ovisno o željenim svojstvima legure
Prema sadržaju nečistoća, titanijum se deli na titan visoke čistoće (čistoća do 99,9%) i industrijski čisti titan (čistoća do 99,5%). Postoje tri razreda industrijskog čistog titanijuma, koji su predstavljeni TA + serijski brojevi brojevi 1, 2 i 3. Što je veći broj, to je niža čistoća. Ti: 4,507 g/cm3, Tm: 1688 stepeni. Ima alotropsku transformaciju, sa fazom tesno zbijene heksagonalne strukture na manjem ili jednakom 882,5 stepena, i fazom sa kubičnom strukturom centriranom na telo na većem ili jednakom 882,5 stepena. Čisti titanijum ima malu čvrstoću, ali visoku specifičnu čvrstoću, dobru plastičnost, dobru otpornost na niske temperature i visoku otpornost na koroziju. Titanijum ima dobre performanse obrade pod pritiskom, ali loše performanse rezanja. Titanijum može da izgori kada se zagreje u azotu, tako da titanijum treba da bude zaštićen argonom prilikom zagrevanja i zavarivanja.
Svrha čistog titanijuma: Sadržaj nečistoća ima veliki uticaj na performanse titanijuma. Mala količina nečistoća može značajno poboljšati čvrstoću titanijuma. Stoga je čvrstoća industrijskog čistog titanijuma visoka, blizu nivoa legura aluminijuma visoke čvrstoće, i uglavnom se koristi za proizvodnju petrohemijskih izmjenjivača topline, reaktora, brodskih dijelova, obloga aviona, itd. sa radnim temperaturama ispod 350 stepeni.
Legure titana se odnose na različite legure metala napravljene od titanijuma i drugih metala. Gustoća titanijumskih legura je obično oko 4,51 g/cm3, što je samo 60% gustine čelika. Legure titana imaju visoku čvrstoću, dobru otpornost na koroziju i otpornost na toplotu. Titanijumske legure čine samo 60% čelika, a čvrstoća nekih legura titana visoke čvrstoće premašuje snagu mnogih legiranih konstrukcijskih čelika. Titanijumska legura se dobija dodavanjem al, mo, cr, sn i drugih hemijskih supstanci na bazi čistog titanijuma. Upravo zbog ovih hemijskih supstanci svojstva dva metala titanijuma su različita. Legure se često koriste u zahtjevnijim ili specijalizovanim aplikacijama gdje čisti titanijum možda nema željena svojstva.
Razlika između titanijuma i legura titana
Prilikom odlučivanja o korištenju nelegiranog komercijalno čistog titanijuma ili jedne od njegovih legura, proizvođači će uzeti u obzir osnovne faktore kao što su čvrstoća i otpornost na koroziju. Mehanička svojstva kao što su gustina, brzina rasta pukotina od zamora i žilavost loma će odrediti sastav legure i potrebu za termičkom obradom.
Za primjene korozije, čisti titan se obično preferira zbog njegove manje čvrstoće. Takve primjene mogu uključivati izmjenjivače topline, spremnike i reakcione posude za različite industrije i sektore, uključujući proizvodnju električne energije, kemijsku obradu i desalinizaciju.
Kada su u pitanju primjene visokih performansi, koriste se legure titana veće čvrstoće. Koriste se u razvoju gasnih turbina i raznih konstrukcija aviona, kao i opreme za potapanje i bušenje. Danas se legure titana također koriste u proizvodnji biomedicinskih implantata i dijelova za bicikle (ramova).
Koriste se legure kao što su Ti-6Al-4V i Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr u aplikacijama za bušenje na moru i geotermalnim cjevovodima. Druge legure, uključujući Ti-6V-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo+Si, Ti-10V-2 Fe-3Al, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo+Si, koriste se u vazduhoplovnim aplikacijama, kao i u gasnoturbinskim motorima.
