سبيكة التيتانيوم هي مواد خفيفة الوزن ، مقاومة للتآكل ، وعالية القوة ، ويمكن للتطبيق الناتج على الهواتف الذكية تحسين القوة الكلية ، ومقاومة الإسقاط ، ومقاومة الخدش للهاتف. ومع ذلك ، فإن سبيكة التيتانيوم هي مادة صعبة للمعالجة ، وإدخال حافة سبيكة التيتانيوم يمثل تحديًا في تكنولوجيا CNC. لماذا نعتقد أن سبيكة التيتانيوم هي مادة صعبة للآلة؟ دعونا نتعرف على خصائصها معًا.
التيتانيوم هو عنصر ذو رقم ذري 22 في الجدول الدوري ، وهو عنصر فرعي من الدورة الرابعة ، أي المجموعة IVB ، وهي مجموعة من العناصر الأخرى غير التيتانيوم والزركونيوم والهفنيوم ، التي تعتبر ميزة الانصهار العالية وتشكيل فيلم أكسيد مستقر على سطحه في درجة حرارة الغرفة.
عشر خصائص التيتانيوم
1 ، كثافة منخفضة ، قوة عالية ، قوة محددة عالية
كثافة التيتانيوم 4.51 جم\/سم 3 ، 57 ٪ من الصلب ، التيتانيوم أقل من ضعف ثقيلة الألمنيوم ، أقوى ثلاث مرات من الألمنيوم. تشيع استخدام قوة سبيكة من التيتانيوم (نسبة القوة \/ الكثافة) بشكل شائع في السبائك الصناعية في الأكبر (انظر الجدول 1) ، وهي قوة محددة من سبيكة التيتانيوم هي 3.5 أضعاف صوت الفولاذ المقاوم للصدأ ، وسبائك الألومنيوم 1.3 مرة في سبائك المغنيسيوم ، و 1.7 مرة ، لذلك هي صناعة الهباء الجوي ضرورية لهيكل المادة.
2 ، مقاومة تآكل ممتازة
تعتمد سلبية التيتانيوم على وجود فيلم أكسيد ، والذي يحتوي على مقاومة تآكل أفضل بكثير في الوسائط المؤكسدة مقارنة بالوسائط. يحدث ارتفاع معدل التآكل في تقليل الوسائط. لا يتآكل التيتانيوم في بعض الوسائط المسببة للتآكل ، مثل مياه البحر ، وغاز الكلور الرطب ، ومحاليل كلوريت وهيبوكلوريت ، وحمض النيتريك ، وحمض الكروم ، والكلوريد المعدني ، والكبريتيدات ، والأحماض العضوية. ومع ذلك ، في وسائل الإعلام التي تتفاعل مع التيتانيوم لإنتاج الهيدروجين (مثل الأحماض الهيدروكلورية والكبريتيك) ، عادة ما يكون لدى التيتانيوم معدل تآكل كبير. ومع ذلك ، إذا تمت إضافة كمية صغيرة من عامل المؤكسدة إلى الحمض ، فسيشكل فيلم تخميل على سطح التيتانيوم. لذلك ، فإن التيتانيوم مقاوم للتآكل في حمض حمض الكبريتيك القوي أو خليط حمض الحمض-حمض الهيدروكلوريك ، وحتى في حمض الهيدروكلوريك الذي يحتوي على الكلور الحر. غالبًا ما يتشكل فيلم أكسيد الواقي للتيتانيوم عندما يواجه المعدن الماء ، حتى في كميات صغيرة من الماء أو بخار الماء. إذا تعرض التيتانيوم لبيئة مؤكسدة بقوة في الغياب التام للمياه ، فإن الأكسدة السريعة تحدث وتفاعلات عنيفة وحتى الاحتراق التلقائي غالبًا ما يحدث. حدثت هذه الظواهر عندما يتفاعل التيتانيوم مع حامض النيتريك الذي يحتوي على أكسيد النيتروجين الزائد ، وعندما يتفاعل التيتانيوم مع غاز الكلور الجاف. لذلك ، من الضروري وجود كمية معينة من الماء لمنع مثل هذه التفاعلات.
3 ، مقاومة جيدة للحرارة
عادةً ما يكون الألمنيوم عند 150 درجة ، والفولاذ المقاوم للصدأ عند 310 درجة هو فقدان الأداء الأصلي ، وسبائك التيتانيوم في 500 درجة أو نحو ذلك لا يزال يحافظ على خصائص ميكانيكية جيدة. عندما تصل سرعة الطائرة إلى 2.7 أضعاف سرعة الصوت ، تصل درجة حرارة السطح لهيكل الطائرة إلى 230 درجة ، ولا يمكن استخدام سبائك الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم ، في حين أن سبائك التيتانيوم يمكن أن تفي بالمتطلبات. مقاومة حرارة التيتانيوم جيدة ، يتم استخدامها لقرص ضاغط محرك الهواء والشفرة وبشرة جسم الطائرة الخلفي للطائرة.
4 ، أداء درجة حرارة منخفضة جيدة
بعض سبائك التيتانيوم (مثل Ti -5 ai -2. 5sneli) قوة مع تقليل درجة الحرارة والزيادة ، لكن اللدونة لم تقل كثيرًا ، لا يزال لها ليونة جيدة ومتانة في درجات حرارة منخفضة ، واضحة للاستخدام في درجات الحرارة الفائقة. يمكن استخدامها في الهيدروجين السائل الجاف ومحركات الصواريخ الأكسجين السائل ، أو في المركبة الفضائية المأهولة لاستخدام حاويات درجة الحرارة منخفضة للغاية وخزانات التخزين.
5 ، غير المغناطيسية
التيتانيوم غير مغناطيسي ، يتم استخدامه في قذائف الغواصة ، لن يتسبب في انفجار الألغام.
6 ، الموصلية الحرارية الصغيرة
7 ، معامل منخفض من المرونة
8 ، قوة الشد وقوة العائد قريبة جدًا من
Ti -6 ai -4 v قوة الشد من سبيكة Titanium من 960mPa ، قوة العائد 892mpa ، والفرق بين الاثنين هو 58MPa فقط.
9 ، من السهل أن تتأكسد التيتانيوم في درجات حرارة عالية.
قوة الترابط التيتانيوم والهيدروجين-الأكسجين قوية ، يجب أن نولي اهتمامًا لمنع الأكسدة وامتصاص الهيدروجين. يجب أن يتم لحام التيتانيوم تحت حماية الأرجون لمنع التلوث. يجب معالجة أنابيب التيتانيوم وألواحها بالحرارة تحت فراغ ، معالجة حرارة التيتانيوم للسيطرة على جو الأكسدة الدقيقة.
10 ، مقاومة التخميد المنخفضة
التيتانيوم والمواد المعدنية الأخرى (النحاس ، الصلب) مصنوعة من نفس الشكل وحجم الساعة ، مع نفس القوة لكل ساعة ستجد أن الساعة المصنوعة من التيتانيوم تتذبذب إلى صوت وقت طويل ، أي من خلال ضرب الطاقة الممنوحة على مدار الساعة ليس من السهل اختفاءها ، لذلك نقول أن أداء التيتانيوم مخفض منخفض.
ثلاث وظائف خاصة من التيتانيوم
01shape وظيفة الذاكرة
يشير هذا إلى قدرة سبيكة ti -50} ٪ ni (الذرية) لاستعادة شكلها الأصلي في ظروف درجة حرارة معينة ، وتسمى سبيكة ذاكرة الشكل.
02SuperConductivity
يشير إلى سبيكة NB-TI ، عندما تنخفض درجة الحرارة إلى الاقتراب من الصفر المطلق ، سبيكة NB-TI المصنوعة من الأسلاك ، ستفقد المقاومة ، ولن يتم تسخين أي تيار كبير من خلال السلك ، ولا يُعرف NB-TI بالمواد الفائقة الموصلة.
03 هيدروجين وظيفة التخزين
يشير هذا إلى سبيكة Ti -50 ٪ Fe (الذرية) ، والتي لديها القدرة على امتصاص كميات كبيرة من الهيدروجين. من خلال استخدام هذه الخاصية من Ti-FE ، يمكن تخزين الهيدروجين بأمان ، أي أنه ليس من الضروري استخدام أسطوانات الضغط العالي الفولاذ لتخزين الهيدروجين. في ظل ظروف معينة ، يمكن أيضًا استخدام Ti-FE لإطلاق الهيدروجين ، ويسمى Ti-Fe مادة تخزين الطاقة.
