سبائك التيتانيوم GR5 ، والمعروفة أيضًا باسم سبائك التيتانيوم T أو 6Al4V ، هي أكثر أنواع معدن التيتانيوم استخدامًا على نطاق واسع. انها تمتلك ليونة واستطالة ممتازة.
يتميز التيتانيوم وسبائكه بالعديد من المزايا مثل الوزن الخفيف ، والقوة العالية ، ومقاومة الحرارة الممتازة ، ومقاومة التآكل ، مما يجعلها تعتبر "معدن المستقبل" ومادة هيكلية جديدة واعدة. تستخدم على نطاق واسع ليس فقط في صناعات الفضاء والفضاء ولكن أيضًا في صناعات مثل الهندسة الكيميائية والبترول والصناعات الخفيفة والمعادن وتوليد الطاقة. التيتانيوم يمكن أن يقاوم التآكل من جسم الإنسان وغير مؤذية له ، وبالتالي العثور على تطبيقات واسعة في الصناعات الطبية والصيدلانية. التيتانيوم أيضا يسلك خصائص امتصاص الغاز جيدة ويجد تطبيقات واسعة في تكنولوجيا الفراغ الإلكترونية والتكنولوجيا عالية فراغ.
كثافة التيتانيوم المعدني = g/cubic centimeter ، أعلى من الألومنيوم ولكنها أقل من الفولاذ والنحاس والنيكل ، ومع ذلك تحتل قوته المرتبة الأولى بين المعادن.
التيتانيوم هو معدن نشط للغاية مع إمكانية توازن منخفضة ، مما يشير إلى ميل تآكل حراري عالي في وسائل الإعلام. ومع ذلك ، التيتانيوم مستقر في العديد من وسائل الإعلام. في وسائل تقليل المؤكسدة والمحايدة والضعيفة ، يعرض التيتانيوم مقاومة للتآكل. هذا لأن التيتانيوم لديه تقارب قوي مع الأكسجين ، وتشكيل طبقة أكسيد كثيفة ، ملتصقة بقوة ، وخاملة على سطحه في الهواء أو الوسائط التي تحتوي على الأكسجين ، وحماية ركيزة التيتانيوم من التآكل. حتى لو كان يرتديها ميكانيكيا ، فإنه يمكن إصلاح نفسه أو تجديدها بسرعة. هذا يدل على ميل التيتانيوم القوي للتخميل. تحافظ طبقة أكسيد التيتانيوم على هذه الخاصية عندما تكون درجة الحرارة المتوسطة أقل من صوان درجة مئوية. لتعزيز مقاومة التيتانيوم للتآكل ، تم تطوير تقنيات معالجة الأسطح مثل الأكسدة والطلاء الكهربائي ورش البلازما ونيترة الأيونات وزرع الأيونات والعلاج بالليزر ، تعزيز التأثير الوقائي لطبقة الأكسيد على التيتانيوم وتحقيق التأثير المطلوب لمقاومة التآكل. سلسلة من سبائك التيتانيوم المقاومة للتآكل مثل التيتانيوم-الموليبدينوم ، التيتانيوم-البلاديوم ، وقد تم تطوير التيتانيوم-الموليبدينوم والنيكل لتلبية احتياجات المواد المعدنية في بيئات الإنتاج مثل حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك ومحلول الميثيلين وكلوريد الرطوبة ودرجة الحرارة العالية. على سبيل المثال ، تستخدم قوالب التيتانيوم سبائك التيتانيوم-32 بيديوم ، وتستخدم سبائك التيتانيوم-موليبدينوم والنيكل في البيئات المعرضة للتآكل الشقوق أو التآكل ، وتستخدم سبائك التيتانيوم والبلاديوم محلياً في معدات التيتانيوم ، وقد حققت جميعها نتائج جيدة.
يمكن استخدام سبائك التيتانيوم الجديدة لفترات طويلة عند درجات حرارة من من ، درجة مئوية أو أعلى.
سبائك التيتانيوم منخفضة الحرارة مثل TA7 (من) ، T (من) ، وزيادة قوتها مع انخفاض درجة الحرارة ، ولكن مع تغيير طفيف في اللدونة. تحافظ على ليونة وصلابة جيدين في درجات حرارة تتراوح من-، درجة مئوية إلى ، درجة مئوية ، وتتجنب هشاشة المعادن ، مما يجعلها مواد مثالية للحاويات والدبابات وغيرها من المعدات ذات درجات الحرارة المنخفضة.
يتمتع التيتانيوم بأطول وقت للتثبيط الذاتي الاهتزاز بين المعادن مثل الصلب والنحاس عند تعرضه للاهتزازات الميكانيكية أو الكهربائية. يمكن استخدام هذه الخاصية من التيتانيوم في تطبيقات مثل شوك الضبط ، وعناصر الاهتزاز في كسارات الموجات فوق الصوتية الطبية ، والأغشية الاهتزازية في مكبرات الصوت الراقية.
التيتانيوم هو معدن غير مغناطيسي لا يمغنط حتى في المجالات المغناطيسية الكبيرة. إنه غير سام وله توافق جيد مع الأنسجة البشرية والدم ، مما يجعله يستخدم على نطاق واسع في المجال الطبي.
تشير خاصية التيتانيوم هذه إلى نسبة قوة إنتاجية عالية (قوة الشد/قوة الغلة) ، مما يشير إلى تشوه بلاستيكي ضعيف لمواد التيتانيوم أثناء التشكيل. نسبة كبيرة من حد إنتاج التيتانيوم إلى معامل المرونة تمكنه من إظهار قدرة ارتداد كبيرة أثناء التشكيل.
على الرغم من أن الموصلية الحرارية للتيتانيوم المعدني أقل من الفولاذ الكربوني والنحاس ، فإن مقاومتها الممتازة للتآكل تسمح بتخفيض كبير في سمك الجدار. علاوة على ذلك ، فإن وضع نقل الحرارة بين سطح التيتانيوم والبخار هو تكثيف إسقاط ، مما يقلل من مقاومة نقل الحرارة. سطح التيتانيوم لا مقياس ، مما يقلل من الحرارة ريسيسTance ، تحسين كبير في أداء نقل الحرارة من التيتانيوم.
معامل التيتانيوم هو من حيث درجة حرارة الغرفة ، وهو مرونة الفولاذ.
التيتانيوم هو معدن نشط للغاية كيميائيًا يمكنه التفاعل مع العديد من العناصر والمركبات في درجات حرارة عالية. امتصاص غاز التيتانيوم يشير أساسا إلى ردود الفعل مع الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين في درجات حرارة عالية.