مزایا و معایب آلیاژهای تیتانیوم چیست؟

مزایا و معایب آلیاژهای تیتانیوم چیست؟

1. مزایا

1. مقاومت بالا. چگالی آلیاژ تیتانیوم به طور کلی حدود 4.51 گرم بر سانتی متر مکعب است که تنها 60 درصد فولاد است. چگالی تیتانیوم خالص نزدیک به چگالی فولاد معمولی است. برخی از آلیاژهای تیتانیوم با استحکام بالا از استحکام بسیاری از فولادهای آلیاژی ساختاری فراتر می روند.

2. مقاومت حرارتی بالا است. دمای سرویس چند صد درجه بالاتر از آلیاژ آلومینیوم است. همچنان می تواند مقاومت لازم را در دمای متوسط ​​حفظ کند. می تواند برای مدت طولانی در دمای 450-500 درجه سانتیگراد کار کند. این دو نوع آلیاژ تیتانیوم در محدوده 150 درجه ~ 500 درجه قرار دارند. دمای کار آلیاژ تیتانیوم می تواند به 500 درجه سانتیگراد برسد، در حالی که آلیاژ آلومینیوم زیر 200 درجه سانتیگراد است.

3. مقاومت در برابر خوردگی خوب. آلیاژ تیتانیوم در جو مرطوب و آب دریا کار می کند و مقاومت در برابر خوردگی آن بسیار بهتر از فولاد ضد زنگ است. به ویژه در برابر سوراخ شدن، خوردگی اسیدی و خوردگی استرس مقاوم است. در برابر قلیایی، کلرید و کلر مقاوم است. مواد آلی، اسید نیتریک، اسید سولفوریک و غیره مقاومت در برابر خوردگی عالی دارند. با این حال، تیتانیوم مقاومت ضعیفی در برابر محیط های خوردگی با کاهش اکسیژن و نمک های کروم دارد.

4. عملکرد خوب در دمای پایین، آلیاژ تیتانیوم هنوز می تواند خواص مکانیکی خود را در دماهای پایین و فوق العاده پایین حفظ کند. آلیاژهای تیتانیوم با عملکرد خوب در دمای پایین و عناصر بینابینی بسیار کم، مانند TA7، می توانند درجه خاصی از پلاستیسیته را در -253 درجه سانتیگراد حفظ کنند. بنابراین، آلیاژ تیتانیوم نیز یک ماده ساختاری مهم در دمای پایین است.

5. فعالیت شیمیایی تیتانیوم بالا است و واکنش شیمیایی قوی با O، N، H، CO، CO2، بخار آب و آمونیاک موجود در جو دارد.

6. هدایت حرارتی کوچک است. رسانایی حرارتی تیتانیوم λ=15.24W/(mK) تقریباً 4/1 نیکل، 5/1 آهن و 14/1 آلومینیوم است. هدایت حرارتی آلیاژهای مختلف تیتانیوم بیشتر از تیتانیوم است. ضریب تقریباً 50٪ کاهش می یابد{12}}

معایب

1. محدودیت اصلی تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم واکنش شیمیایی ضعیف آنها با سایر مواد در دماهای بالا است. این خاصیت آلیاژهای تیتانیوم را مجبور می کند تا از روش های معمول پالایش، ذوب و ذوب سنتی متفاوت باشند و حتی اغلب باعث آسیب قالب می شود.

2. قیمت آلیاژ تیتانیوم بسیار گران شده است. بنابراین، آنها عمدتا در سازه های هوانوردی، هواپیما و صنایع پیشرفته مانند صنایع نفت و شیمیایی استفاده می شدند.