Safsızlık İçeriği Taban Çizgisini Belirler
Titanyum alaşımlarının özellikleri metalin ne kadar karbon, nitrojen, hidrojen ve oksijen içerdiğine bağlıdır. Toplam yabancı maddeleri yüzde 0,1'in altında olan iyodür-rafine edilmiş titanyum en sünek formdur, ancak mukavemeti düşüktür; ticari kaliteler, güç kazanmak ve şekillendirme ve kaynaklama için yeterli sünekliği korumak için kontrollü ara katman seviyelerini kabul eder. Bu nedenle her spesifikasyon, tek bir bileşim yerine bir kimya penceresini sabitler.
Yüksek Özgül Mukavemet, Sıcak ve Soğuk
Titanyum alaşımlarının yoğunluğu yaklaşık 4,51 g/cm3'tür, yani çeliğin kabaca yüzde 60'ı kadardır; bazı yüksek-mukavemetli titanyum alaşımlarının mukavemeti ise birçok alaşımlı yapı çeliğinin mukavemetini aşar. Bu nedenle özgül mukavemet, yani mukavemetin yoğunluğa oranı, diğer yapısal metallerden çok daha yüksektir; bu da motor bileşenlerinde, uçak gövdelerinde, kaplamalarda, bağlantı elemanlarında ve iniş takımlarında sert, hafif parçalara izin verir.
Aynı avantaj sıcaklıkta da geçerlidir. Alüminyum alaşımları yaklaşık 150 santigrat derecenin üzerinde mukavemetini hızla kaybederken, titanyum alaşımları yaklaşık 150 ila 500 santigrat derece arasında faydalı spesifik mukavemeti korur ve 450 ila 500 santigrat derece arasında sürekli olarak çalışabilir. Terazinin diğer ucunda, TA7 gibi düşük-ara katman kaliteleri ölçülebilir plastisiteyi eksi 253 santigrat dereceye kadar korur, bu da titanyum alaşımlarını kriyojenik yapılar için standart bir seçim haline getirir.
Agresif Ortamlarda Korozyon Direnci
Nemli hava ve deniz suyunda titanyum, saldırılara paslanmaz çelikten çok daha iyi direnç gösterir. Çukurlaşmaya, asit saldırısına ve stres-korozyonu çatlamasına karşı direnç özellikle güçlüdür ve metal alkaliler, klorürler, klor, organik ortamlar, nitrik asit ve sülfürik asitte iyi dayanır. Bunun istisnası, koruyucu bir oksit filminin oluşmadığı kuvvetli indirgeyici ortamlar ve krom tuzu çözeltileridir; Gr7, Gr12 veya TA9 ve TA10'da olduğu gibi paladyumun eklenmesi bu koşullarda direnci geri kazandırır.
Kimyasal Reaktivite ve Gaz Alma-
Titanyum kimyasal olarak aktiftir. Yüksek sıcaklıkta oksijen, nitrojen, karbon monoksit, karbondioksit, su buharı ve amonyakla kolayca reaksiyona girer. Yaklaşık yüzde 0,2'nin üzerindeki karbon, sert TiC parçacıkları oluşturur; nitrojen sert bir TiN yüzey tabakası oluşturur; yaklaşık 600 santigrat derecenin üzerinde, oksijen yüksek-sertlik durumu oluşturacak şekilde içeriye doğru yayılır; ve artan hidrojen içeriği kırılgan bir katman oluşturur. Sertleşmiş bölge 0,1 ila 0,15 mm derinliğe ulaşabilir ve yüzey sertliğini yüzde 20 ila 30 oranında artırabilir; bu nedenle işleme, şekillendirme ve kaynak işlemleri kontrollü atmosferlerde gerçekleştirilir ve kirli yüzeyleri çıkarmak için asitleme yöntemi kullanılır.
Düşük Isı İletkenliği ve Düşük Modül
Titanyum ısıyı zayıf şekilde iletir: termal iletkenlik yaklaşık 15,24 W/(mK) olup, nikelin kabaca dörtte biri, demirin beşte biri ve alüminyumun ondördündedir ve alaşım ilaveleri onu genellikle alaşımsız titanyumun değerinin yaklaşık yarısına düşürür. Bu nedenle kesme sırasında oluşan ısı aletin kenarında kalır. Elastiklik modülü çeliğin yaklaşık yarısı kadardır, bu nedenle sertlik daha düşüktür, ince-cidarlı ve narin parçalar kolayca sapar ve işlenmiş yüzey, paslanmaz çelikte görülen miktarın kabaca iki ila üç katı kadar geri yaylanır. Sonuç olarak şiddetli sürtünme, yapışma ve yan yüzey aşınması ortaya çıkar ve bu, titanyum işlemede keskin işlemeye, sağlam ayarlara ve yeterli soğutmaya- verilen önemi açıklar.
Sıkça Sorulan Sorular
S: Titanyum alaşımının özelliklerini en çok hangi elementler etkiler?
Oksijen, nitrojen, karbon ve hidrojen. Dördü de mukavemeti arttırır ve sünekliği azaltır, böylece her kalitenin belirli bir ara yer aralığı vardır.
S: Özel güç neden önemlidir?
Titanyum alaşımlarının mukavemet-/yoğunluk oranı, çelik veya alüminyumunkinden çok daha yüksektir, bu da eşit yükte bileşen ağırlığını azaltır.
S: Titanyum korozyon avantajını nerede kaybeder?
Pasif oksit filminin oluşamadığı kuvvetli indirgeyici asitler ve krom tuzu çözeltilerinde; Bunun yerine paladyum-rulman kaliteleri kullanılır.
S: 600 santigrat derecenin üzerinde titanyuma ne olur?
Oksijen, kabaca 0,1 ila 0,15 mm derinliğe kadar sert, kırılgan bir kasa oluşturmak üzere yüzeye yayılır, bu nedenle sıcak çalışma, kontrollü bir atmosfer gerektirir.
S: Titanyumun işlenmesi neden zordur?
Düşük ısı iletkenliği, kesme ısısını kenarda tutar ve düşük modül, geri yaylanmaya neden olarak sürtünmeye, yapışmaya ve hızlı yan taraf aşınmasına neden olur.
S: Titanyum kriyojenik hizmet için kullanılabilir mi?
Evet. TA7 gibi düşük-ara katman kaliteleri plastisiteyi eksi 253 santigrat dereceye yakın çok düşük sıcaklıklarda korur.
