تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم چه ویژگی هایی دارند؟

مقاومت حرارتی تیتانیوم

آلومینیوم در 150 درجه خواص منحصر به فرد خود را از دست می دهد، فولاد سکوریت شده در دمای 310 درجه خواص منحصر به فرد خود را از دست می دهد، و کامپوزیت های تیتانیوم در واقع در حدود 500 تا 600 درجه خواص مکانیکی عالی خود را حفظ می کنند. در نقطه ای که سرعت هواپیما به 2.7 ماخ می رسد، دمای سطح ساختار هواپیما به 230 درجه می رسد. آلیاژهای تیتانیوم می توانند الزامات را برآورده کنند، اما آلیاژهای منیزیم و آلیاژهای آلومینیوم دیگر در دسترس نیستند. تیتانیوم در دیسک‌ها و تیغه‌های کمپرسور موتور هواپیما و همچنین پوست بدنه‌های عقب به دلیل مقاومت عالی در برابر حرارت استفاده می‌شود.

خواص دمای پایین تیتانیوم

استحکام برخی از ترکیبات تیتانیوم، (به عنوان مثال، Ti-5Al-2.5SnELI) با کاهش دما افزایش می‌یابد، اما انعطاف پذیری آن چندان کاهش نمی‌یابد. در واقع تطبیق پذیری و استحکام بالایی در دماهای پایین دارد و برای استفاده در دماهای بسیار پایین مناسب است. می توان از آن در موتورهای موشکی که اکسیژن مایع و هیدروژن را می سوزانند و همچنین مخازن و ظروف ذخیره سازی با دمای بسیار پایین در فضاپیماهای سرنشین دار استفاده کرد.

خواص و کاربردهای مغناطیسی تیتانیوم خود تیتانیوم مغناطیسی نیست و آلیاژهای تیتانیوم ساخته شده بدون آهن نیز مغناطیسی نیستند. در نتیجه می توان به طور موثر از تداخل مغناطیسی جلوگیری کرد. برای پوسته های زیردریایی استفاده می شود و باعث انفجار مین نمی شود. علاوه بر استفاده در حفاظت عمومی، لشکر پرواز و ساخت سلاح، به طور کلی در طراحی خطوط ریلی، مکاتبات، هوانوردی، هوانوردی، آزمایشگاه‌های فوق پیشرفته، کلینیک‌های اورژانس (فیلترها، پرتوهای ایکس، تصویربرداری با طنین جذاب، الکتروکاردیوگرام) استفاده می‌شود. ، لوله های پرتو کاتدی)، دارو، صنعت اتمی، طنین جذاب اتمی، طیف سنج جذاب، آهنربای تسلا بالا، وظایف بیرونی، توسعه اسکله، غوطه ور شدن، صنعت ترکیب، امنیت شلیک، نمک زدایی، کشتی سازی، مراحل نفت و گاز رو به دریا، صنعت نمک، و به زودی.

هدایت گرم تیتانیوم

رسانایی گرم ترکیب تیتانیوم کم است، یعنی به سرعت گرم می شود و گرما را به تدریج هدایت می کند. رسانایی گرم آن فقط 1/5 فولاد، 1/13 آلومینیوم و 1/25 مس است. رسانایی گرم نامطلوب نقطه ضعف تیتانیوم است، با این حال می توان از این خاصیت تیتانیوم در مواقعی استفاده کرد.

مدول الاستیسیته تیتانیوم

مدول همه کاره تیتانیوم تنها بخشی از مدول فولاد است. به دلیل مدول الاستیک پایین و حساسیت به انحراف، برای کاربردهای سازه ای نامناسب است.

استحکام تسلیم و استحکام کششی تیتانیوم آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V دارای استحکام تسلیم 892 مگاپاسکال و مقاومت کششی 960 مگاپاسکال است. کنتراست بین این دو فقط 58 مگا پاسکال است. این علامت تجاری باعث می‌شود که تیتانیوم در حین جابجایی فنری بزرگ تولید کند که باید حفظ شود.

وضعیت تیتانیوم در دماهای بالا

تیتانیوم دارای بخش های عمده ای از قدرت برای قدرت با هیدروژن و اکسیژن است. برای جلوگیری از اکسیداسیون و احتباس هیدروژن باید مراقب بود. جوشکاری تیتانیوم باید تحت امنیت آرگون انجام شود تا از آلودگی جلوگیری شود. سیلندرها و صفحات تیتانیوم باید تحت خلاء عملیات حرارتی شوند و هوای اکسیداسیون مینیاتوری باید در طول عملیات حرارتی آهنگری تیتانیوم کنترل شود.

خواص ضد میرایی تیتانیوم و کاربردهای آن

زمان سنج های غیر قابل تشخیص از نظر شکل و اندازه از تیتانیوم و سایر مواد فلزی (مس، فولاد) ساخته شده اند. ما متوجه شدیم که وقتی زنگ‌های تیتانیومی با نیروی یکسان زده می‌شدند، زمانی که زنگ تیتانیوم نوسان می‌کرد، صدا طولانی‌تر می‌شد، که نشان می‌دهد تیتانیوم خاصیت میرایی پایین‌تری دارد و می‌توان از آن برای ساخت انواع آلات موسیقی استفاده کرد.

سه عملکرد ویژه تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم

قابلیت حافظه شکل تیتانیوم، قابلیت ابررسانایی و قابلیت جذب هیدروژن به عنوان سه عنصر استثنایی آمالگام های تیتانیوم و تیتانیوم شناخته می شوند.

قابلیت حافظه شکل تیتانیوم

مقدار خاصی از کامپوزیت Ti-Ni می تواند شکل منحصر به فرد خود را در شرایط دمایی خاص دوباره ایجاد کند، یا حداقل، دارای قابلیت حافظه شکل است. این ماده به عنوان ترکیب حافظه شکل شناخته می شود. امروزه ترکیبات حافظه شکل به طور کلی در هوانوردی، دریایی، سلاح، بالینی و کاربردهای مدرن استفاده می شود.

خواص ابررسانایی تیتانیوم

در نقطه ای که دما کاهش می یابد و به صفر نزدیک می شود، سیم هایی که با استفاده از ترکیب نیوبیم-تیتانیوم تولید می شوند، انسداد خود را از دست می دهند و ابررسانا می شوند. در نقطه ای که جریان عظیمی از آن عبور می کند، سیم گرم نمی شود و انرژی مصرف نمی کند. Nb-Ti به عنوان یک ماده ابررسانا شناخته می شود.

عملکرد جذب هیدروژن تیتانیوم

مقدار خاصی از کامپوزیت Ti-Fe می تواند مقدار زیادی هیدروژن را جذب کند. با استفاده از این علامت تجاری، هیدروژن را می توان به طور ایمن کنار گذاشت، و تحت شرایط خاص، از ظرفیت کامپوزیت Ti-Fe می توان برای تحویل هیدروژن استفاده کرد که در مقابل استفاده از فولاد سلام، گزینه ای را ارائه می دهد.