تفاوت بین فولاد تیتانیوم، تیتانیوم خالص و آلیاژ تیتانیوم چیست؟

نام فولاد تیتانیوم یک نام استاندارد دانشگاهی نیست، بلکه یک نام تجاری است. به اصطلاح فولاد تیتانیوم در واقع نوعی فولاد ضد زنگ است که تیتانیوم ندارد. ماده مورد استفاده تیتانیوم نیست، بلکه فولاد ضد زنگ 316L است. برای جذب مردم به آن فولاد تیتانیوم می گویند. برخی حتی آن را جواهرات آلیاژ تیتانیوم می نامند، اما در واقع محصولات فولادی ضد زنگ هستند که حاوی تیتانیوم نیستند. قیمت زیورآلات ساخته شده از جنس آن بسیار کمتر از سایر جواهرات طلا و نقره است.

مشاهده می شود که فولاد تیتانیوم حاوی تیتانیوم نیست و جزء اصلی آن آهن است. فولاد تیتانیوم تنها زمانی که به عنوان جواهرات استفاده می شود با سایر فولادهای ضد زنگ متفاوت است و ارزش بالایی دارد. هزینه و مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ 316L در واقع بهتر از فولاد ضد زنگ معمولی است.

با این حال، آنچه را که واقعاً می توان مواد تیتانیوم نامید به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود: یکی تیتانیوم خالص و دیگری آلیاژ تیتانیوم.

تیتانیوم خالص تیتانیوم با محتوای تیتانیوم بیش از 99 درصد است. با هیچ فلزی مخلوط نمی شود. بیشترین محتوای تیتانیوم تیتانیوم اسفنجی تازه ساخته شده است که از تتراکلرید تیتانیوم احیا شده توسط منیزیم ساخته شده است. اینجوری میشه:

شل و متخلخل با استحکام بسیار کم است و نمی توان مستقیماً به عنوان ماده تیتانیوم از آن استفاده کرد. این ماده بالادستی از مواد تیتانیوم است. پس از ذوب، آهنگری و نورد به اشکال مختلف صفحات، سیم، لوله و غیره پردازش می شود.

محتوای تیتانیوم اسفنج تیتانیوم نزدیک به 100٪ است. با این حال، تیتانیوم بیش از حد فعال است و به راحتی می تواند با اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و غیره در هوا در تماس با هوا واکنش نشان دهد، بنابراین رسیدن به خلوص 100٪ تقریبا غیرممکن است.

به طور کلی، اگر محتوای تیتانیوم بالاتر از 95٪ باشد، به تیتانیوم خالص صنعتی تبدیل می شود. تیتانیوم خالص با توجه به محتوای تیتانیوم و محتوای ناخالصی به TA{1}}TA4 تقسیم می شود. متداول تری که معمولا استفاده می کنیم TA1 و TA2 هستند. ناخالصی ها عمدتاً اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن، کربن، آهن و غیره است که هر چه محتوای تیتانیوم بیشتر باشد نرمتر و استحکام آن کمتر است، اما چقرمگی آن بهتر است.
بنابراین وقتی سگک کمربند تیتانیومی و زیورآلات تیتانیومی می سازیم در جاهایی که نیرو زیاد قوی نیست از مواد TA1 استفاده می کنیم و برای شفت و پیچ های کوچک از مواد TA2 استفاده می شود.
وقتی فنجان های تیتانیوم خالص می سازیم، نمی توانیم از TA2 استفاده کنیم. هر چه خلوص بالاتر باشد بهتر است. به ویژه، محتوای هیدروژن باید کم باشد، در غیر این صورت به دلیل چقرمگی ناکافی به راحتی ترک می خورد یا خطوط کششی آشکاری وجود خواهد داشت. یا حفره ای، نرخ قراضه بسیار بالا خواهد بود.
بیایید در مورد آلیاژ تیتانیوم صحبت کنیم. همانطور که از نام آن پیداست، آلیاژی است که توسط تیتانیوم و سایر فلزات و غیر فلزات تشکیل شده است. این فلزات و غیرفلزات مانند آلومینیوم، مولیبدن، وانادیم، کروم، آهن، زیرکونیوم، قلع، اکسیژن، کربن و ... آلیاژهای تیتانیوم با توجه به ساختارهای متالوگرافی مختلف به سری های TA، TB و TC تقسیم می شوند. من در اینجا وارد جزئیات نمی شوم.

متداول ترین آلیاژ تیتانیوم TC4 را به عنوان مثال در نظر بگیرید. محتوای تیتانیوم آن 90٪، آلومینیوم 6٪ و وانادیم 4٪ است، بنابراین به آن تیتانیوم 6 آلومینیوم 4 وانادیوم نیز می گویند. آلیاژ تیتانیوم TC4 اولین آلیاژ توسعه یافته و پرمصرف ترین آلیاژ تیتانیوم در جهان است. همچنین اولین آلیاژ تیتانیوم مورد استفاده در درمان پزشکی است. خروجی آن بیش از نیمی از کل تولید محصولات مختلف آلیاژ تیتانیوم در جهان به ویژه در صنعت هوافضا را تشکیل می دهد. بیش از 80 درصد. خواص ضد خوردگی بالایی دارد، از تیتانیوم خالص قوی تر است، چقرمگی خوبی دارد و پردازش و جوش آن نسبتا آسان است، بنابراین عملکرد کلی آن عالی است و مانند تیتانیوم خالص باعث ایجاد حساسیت نمی شود.
پس کدام یک بهتر است، تیتانیوم خالص یا آلیاژ تیتانیوم؟
این بی نتیجه است. مواد مختلف برای محصولات مختلف مناسب است. به طور کلی، به استثنای عواملی مانند ظاهر، هزینه مواد آلیاژ تیتانیوم بالاتر از تیتانیوم خالص است. البته آلیاژ تیتانیوم در اینجا باید از درجه معمولی باشد که بر پایه تیتانیوم است و با فلزات و غیرفلزات دیگر اضافه می‌شود، نه اینکه کمی تیتانیوم به فلزات دیگر اضافه کند و اگر کمی حاوی تیتانیوم باشد وانمود کند که آلیاژ تیتانیوم است. تیتانیوم من امیدوارم که مصرف کنندگان بتوانند از عقل سلیم بیشتری استفاده کنند، چشمان خود را باز نگه دارند و محصولاتی را خریداری کنند که ارزش پولشان را دارد.