ما هو سبائك التيتانيوم

سبائك التيتانيوم هي المعادن التي تحتوي على خليط من التيتانيوم والعناصر الكيميائية الأخرى. هذه السبائك لديها قوة شد عالية جدا ومتانة (حتى في درجات الحرارة القصوى). فهي خفيفة الوزن ، لديها مقاومة التآكل غير عادية والقدرة على تحمل درجات الحرارة القصوى. ومع ذلك ، فإن التكلفة العالية لكل من المواد الخام والمعالجة تحد من استخدامها للتطبيقات العسكرية ، والطائرات ، والمركبات الفضائية ، والدراجات ، والأجهزة الطبية ، والمجوهرات ، والمكونات المجهدة للغاية مثل قضبان التوصيل على السيارات الرياضية باهظة الثمن وبعض المعدات الرياضية الممتازة والإلكترونيات الاستهلاكية.

برغم من " نقية تجاريا " التيتانيوم له خواص ميكانيكية مقبولة ، وقد استخدم في زراعة الأسنان والعظام ، لمعظم التطبيقات يتم صبغ التيتانيوم بكميات صغيرة من الألمنيوم والفاناديوم ، عادة 6 ٪ و 4 ٪ على التوالي ، من حيث الوزن. يحتوي هذا المزيج على قابلية ذوبان صلبة تتفاوت بشكل كبير مع درجة الحرارة ، مما يسمح لها بتعزيز تقوية الأمطار. تتم عملية المعالجة الحرارية هذه بعد عمل سبيكة في شكلها النهائي ولكن قبل استخدامها ، مما يسمح بتصنيع منتجات ذات قوة عالية.

تصنف سبائك التيتانيوم عموما في أربع فئات رئيسية هي:

سبائك ألفا التي تحتوي على عناصر سبيكة محايدة (مثل القصدير) و / أو مثبتات ألفا (مثل الألومنيوم أو الأكسجين) فقط. هذه ليست قابلة للحرارة للعلاج. وتشمل الأمثلة على ذلك: Ti-5Al-2Sn-ELI ، Ti-8Al-1Mo-1V.

تحتوي سبائك شبه ألفا على كمية صغيرة من طور الدكتايل. إلى جانب مثبتات ألفا المرحلة ، يتم تشكيل سبائك شبه ألفا مع 1-2٪ من مثبِّطات مرحلة بيتا مثل الموليبدينوم أو السيليكون أو الفاناديوم. تتضمن الأمثلة: Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo و Ti-5Al-5Sn-2Zr-2Mo و MI 685 و Ti 1100.

سبائك ألفا وبيتا ، والتي هي متبدلة الاستقرار وتتضمن عمومًا مزيجًا من مثبتات ألفا وبيتا ، والتي يمكن معالجتها بالحرارة. وتشمل الأمثلة: Ti-6Al-4V ، Ti-6Al-4V-ELI ، Ti-6Al-6V-2Sn.

بيتا والقرب من سبائك بيتا ، والتي هي مستقر والتي تحتوي على ما يكفي من مثبتات بيتا (مثل الموليبدينوم والسيليكون والفاناديوم) للسماح لهم بالحفاظ على مرحلة بيتا عند الإخماد ، والتي يمكن أيضا أن تكون الحل الذي يتم علاجه وعمره لتحسين قوته. تتضمن الأمثلة: Ti-10V-2Fe-3Al ، Ti – 29Nb –13Ta-4.6Zr ، Ti-13V-11Cr-3Al ، Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al ، Beta C ، Ti-15-3.