Il-passat, il-preżent u l-futur tat-titanju u l-ligi tat-titanju

1. Is-sors tal-metall tat-titanju

 

Il-metall tat-titanju ġie skopert għall-ewwel darba minn mineraloġista dilettanti jismu Gregor fl-Ingilterra fl-1791. Sal-1795, il-kimiku Ġermaniż Klaprus semma din is-sustanza tal-metall mhux magħrufa wara l-alla Grieg Titans. Traduzzjoni Ċiniż-Ingliż għal "titanju". It-titanju huwa abbundanti fuq l-art. Hemm aktar minn 140 minerali tat-titanju magħrufa, iżda l-applikazzjonijiet industrijali huma prinċipalment ilmenite u rutile. Fost dawn, ir-riżervi tal-ilmenite taċ-Ċina jammontaw għal 28% tar-riżervi tad-dinja, li jikklassifikaw l-ewwel fid-dinja.

 

It-titanju huwa element mhux tossiku rikonoxxut fid-dinja, iżda l-ispejjeż tal-minjieri u tal-produzzjoni tiegħu huma għoljin u għaljin. Minħabba serje ta 'kwalifiki bħal reżistenza għat-temperatura għolja u baxxa, reżistenza qawwija ta' aċidu u alkali, saħħa għolja, u densità baxxa, saret materjal speċjali għall-istess rokit u satellita tan-NASA, u ntuża wkoll f'super proġetti bħal Yutu, J-20, u l-aircraft carrier ta' pajjiżi. Wara li daħal fil-qasam ċivili fis-snin tmenin, sar il-"Re tal-metall Onorarju" fl-industrija tal-utensili tal-ikel minħabba l-proprjetajiet naturali antibatteriċi u bijofiliċi tiegħu.

 

l-industrija tat-titanju ta 'pajjiżi bdiet fis-snin ħamsin. Sa nofs -1960s, pajjiżi kien bena impjanti tal-ipproċessar tat-titanju tal-isponoż u tat-titanju f'Zunyi u Baoji rispettivament, li jfisser li ċ-Ċina saret waħda mis-setgħat industrijali tat-titanju tad-dinja. Fis-seklu 21, l-industrija tat-titanju ta 'pajjiżi daħlet f'perjodu ġdid ta' żvilupp aċċellerat, u l-kapaċità tal-produzzjoni tat-titanju tagħha tikklassifika fost l-aqwa fid-dinja.

 

2. Id-differenza bejn titanju pur u liga tat-titanju

 

Titanju pur:

 

Jew imsejjaħ titanju pur industrijali jew titanju pur kummerċjali, huwa gradat skond il-kontenut ta 'elementi ta' impurità. Għandha prestazzjoni eċċellenti tal-proċess tal-ittimbrar u prestazzjoni tal-iwweldjar, hija insensittiva għat-trattament tas-sħana u t-tip ta 'struttura, u għandha ċerta saħħa taħt kundizzjonijiet ta' plastikità sodisfaċenti. Is-saħħa tagħha tiddependi prinċipalment fuq il-kontenut ta 'elementi interstizjali ossiġnu u nitroġenu. Il-proprjetajiet ta '99.5% titanju pur industrijali huma: densità P=4.5g/cm3, punt tat-tidwib 1800 grad, konduttività termali λ=15.24W/(MK), saħħa tat-tensjoni σ b{{8} }MPa, titwil: δ=25% , Tnaqqis tal-erja ψ=25%, modulu elastiku E=1.078 × 105MPa, ebusija HB195.

 

Liga tat-titanju:

 

Liga tat-titanju hija liga magħmula minn titanju u elementi oħra. Huwa metall relattivament żgħir, u għandu storja ta '60 sa 70 sena biss mill-iskoperta tiegħu. Materjali ta 'liga tat-titanju għandhom il-karatteristiċi ta' piż ħafif, qawwa għolja, elastiċità baxxa, reżistenza għat-temperatura għolja u reżistenza għall-korrużjoni, u jintużaw prinċipalment f'magni tal-ajru, rokits, missili u komponenti oħra. It-titanju għandu żewġ tipi ta 'kristalli allotropiċi; titanju huwa isomer b'punt ta 'tidwib ta' 1720 grad, u meta jkun inqas minn 882 grad, għandu struttura ta 'kannizzata tal-kristall eżagonali ippakkjata mill-qrib, imsejħa titanju; 'il fuq minn 882 grad , hija ċċentrata fuq il-ġisem L-istruttura tal-kannizzata kubika, imsejħa B titanju, tutilizza l-karatteristiċi differenti taż-żewġ strutturi ta 'hawn fuq tat-titanju, u żżid elementi ta' liga xierqa biex tbiddel gradwalment it-temperatura tat-tranżizzjoni tal-fażi u l-kontenut tal-fażi biex tikseb ligi tat-titanju (ligi tal-itanium) bi strutturi differenti.

 

Elementi ta 'liga tat-titanju jistgħu jinqasmu fi tliet kategoriji skond l-influwenza tagħhom fuq it-temperatura tat-tranżizzjoni tal-fażi: ① L-elementi li jistabbilizzaw il-fażi a u jżidu t-temperatura tat-tranżizzjoni tal-fażi huma elementi stabbli, inklużi aluminju, manjesju, ossiġnu u nitroġenu. Fost dawn, l-aluminju huwa l-element ewlieni tal-liga ta 'liga tat-titanju, li għandu effetti ovvji fuq it-titjib tas-saħħa tal-liga f'temperatura tal-kamra u temperatura għolja, tnaqqas il-gravità speċifika u żżid il-modulu elastiku. ② L-elementi li jistabbilizzaw il-fażi B u jbaxxu t-temperatura tat-tranżizzjoni tal-fażi huma elementi B stabbli. Jista 'wkoll jinqasam f'isokristall u eutectoid. L-ewwel jinkludi molibdenu, nijobju, vanadju, eċċ.; l-aħħar jinkludi kromju, manganiż, ram, silikon, eċċ. ③ L-elementi li għandhom ftit effett fuq it-temperatura tat-tranżizzjoni tal-fażi huma elementi newtrali, bħal żirkonju u landa.

TA1 (Standard Amerikan Gr1)

 

It-titanju TA1 (Gr1) huwa l-ewwel minn erba 'gradi ta' titanju kummerċjalment pur. Huwa l-aktar artab u l-aktar malleabbli minn dawn il-gradi. Għandu formabilità massima, reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti u toughness ta 'impatt għoli. Il-Grad TA1 huwa l-materjal tal-għażla għal kwalunkwe applikazzjoni li teħtieġ faċilità ta 'formabilità u huwa komunement disponibbli bħala folja tat-titanju u tubi tat-titanju.

 

TA2 (American Standard Gr2) grad

 

Minħabba d-disponibbiltà diversa tiegħu u d-disponibbiltà wiesgħa, it-titanju ta 'grad TA2 huwa magħruf bħala l-"workhorse" ta' l-industrija kummerċjali tat-titanju pur. Għandu ħafna mill-istess kwalitajiet bħat-titanju ta 'grad TA1, iżda huwa kemmxejn aktar b'saħħtu. It-tnejn huma ugwalment reżistenti għall-korrużjoni. Dan il-grad għandu weldjabbiltà tajba, saħħa, duttilità u formabbiltà. Dan jagħmel il-virga u l-pjanċa tat-titanju ta 'grad TA2 l-ewwel għażla għal ħafna applikazzjonijiet fil-kostruzzjoni, ġenerazzjoni tal-enerġija, industriji mediċi u ħafna aktar.

 

TA3 (American Standard Gr3) grad

 

Dan il-grad juża mill-inqas gradi tat-titanju kummerċjalment pur, iżda dan ma jagħmilx inqas valur. Il-Grad TA3 huwa aktar b'saħħtu mill-gradi TA1 u TA2, b'duttilità simili u formabbiltà żgħira biss - iżda għandu proprjetajiet mekkaniċi ogħla mill-predeċessuri tiegħu. Il-Grad TA3 jintuża f'applikazzjonijiet li jeħtieġu saħħa moderata u reżistenza għall-korrużjoni primarja, bħal aerospazjali, ipproċessar kimiku, industrija tal-baħar, eċċ.

 

TA4 (American Standard Gr4) grad

 

Il-grad TA4 huwa meqjus bħala l-aktar b'saħħtu mill-erba 'titanju kummerċjalment pur. Huwa magħruf ukoll għar-reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti tiegħu, formabbiltà tajba u weldjabbiltà. Jintuża f'xi komponenti tal-qafas tal-ajru, bastimenti krijoġeniċi, skambjaturi tas-sħana u applikazzjonijiet oħra li jeħtieġu riżoluzzjoni għolja.

 

TA9 (American Standard Gr7) grad

 

Il-Grad TA9 huwa mekkanikament u fiżikament ekwivalenti għall-Grad TA2, ħlief li l-element interstizjali palladju huwa miżjud biex jagħmilha liga. Il-Grad 7 għandu weldjabbiltà u proprjetajiet eċċellenti u huwa l-aktar reżistenti għall-korrużjoni tal-ligi tat-titanju kollha. Fil-fatt, huwa l-aktar reżistenti għall-korrużjoni mill-aċidi li jnaqqsu. Il-Grad TA9 jintuża għal proċessi kimiċi u komponenti ta 'tagħmir ta' produzzjoni. TA9 għandu reżistenza għall-korrużjoni estremament qawwija, speċjalment fit-tnaqqis ta 'ambjenti aċidużi.

 

TA9-1 (American Standard Gr11) grad

 

Il-Grad TA9-1 huwa simili ħafna għall-Grad TA1, ħlief li jiżdied ammont żgħir ta 'palladju biex itejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni, u jagħmilha liga. Din ir-reżistenza għall-korrużjoni tista 'tintuża biex tipprevjeni l-korrużjoni tal-xquq u tnaqqas l-aċidi f'ambjenti tal-klorur. Proprjetajiet utli oħra jinkludu duttilità ottima, formabilità kiesħa, saħħa utli, toughness tal-impatt u weldjabbiltà eċċellenti. Din il-liga tista 'tintuża fl-istess applikazzjonijiet tat-titanju bħall-Grad 1, speċjalment fejn tkun mixtieqa l-korrużjoni.

 

Ti 6Al-4V (standard nazzjonali TC4, standard Amerikan Gr5, bħal

Folja tat-titanju tal-Grad 5, Pjanċa tat-titanju ta 'Grad 5, Grad 5 Titanium Bar)

 

Magħruf bħala l-"workhorse" tal-ligi tat-titanju huwa Ti 6Al-4V jew titanju ta 'grad 5, l-aktar użat komunement mil-ligi tat-titanju kollha. Huwa jammonta għal 50% tal-konsum totali tat-titanju fid-dinja. L-użabilità tagħha tinsab fil-ħafna benefiċċji tagħha. Ti 6Al-4V jista' jiġi ttrattat bis-sħana biex iżid is-saħħa tiegħu. Jista 'jintuża fi strutturi wweldjati f'temperaturi ta' servizz sa 600 grad F. Din il-liga għandha qawwa għolja għal piż ħafif, formabbiltà utli u reżistenza għolja għall-korrużjoni. Id-disponibbiltà ta' Ti 6AI-4V tagħmilha liga ottimali għall-użu f'diversi industriji bħall-industriji tal-ipproċessar tal-ajruspazju, mediku, tal-baħar u kimiku. Jista' jintuża biex jinħoloq il-kontenut tekniku li ġej:

 

• Turbini tal-ajruplani

 

• Komponenti tal-magna

 

• Komponenti strutturali tal-inġenji tal-ajru

 

• Qafliet aerospazjali

 

• Partijiet awtomatiċi ta 'prestazzjoni għolja

 

• Applikazzjonijiet marittimi

 

• Tagħmir tal-Isport

 

Ti-6AL-4V ELI Titanium Bar (standard nazzjonali TC4ELI, standard Amerikan Gr23) grad

 

Ti 6AL-4V ELI jew TC4ELI grad huwa forma ta 'purità ogħla ta' Ti 6Al-4V. Jista 'jsir f'koljaturi, wajer stranded, wajer jew wajer ċatt. Hija l-ewwel għażla kull fejn huma meħtieġa saħħa għolja, piż ħafif, reżistenza tajba għall-korrużjoni u toughness għolja. Għandu tolleranza għall-ħsara eċċellenti għal ligi oħra. Dawn il-vantaġġi jagħmlu l-grad TC4ELI l-aħħar grad dentali u mediku tat-titanju. Minħabba l-bijokompatibilità tiegħu, is-saħħa tajba tal-għeja u l-modulu baxx, jista 'jintuża f'applikazzjonijiet bijomediċi bħal komponenti impjantabbli. Jista 'jintuża wkoll għal proċeduri kirurġiċi dettaljati bħal:

 

• Labar u viti ortopediċi

 

• Kejbils ortopediċi

 

• Clip tal-Ligatura

 

• Implantazzjoni kirurġika

 

• Apparat ortodontiku

 

• Fil-bdil tal-ġogi

 

• kontenitur krijoġeniku

 

• Apparati għall-Fissar tal-għadam

 

TA10 (American Standard Gr12) grad

 

It-titanju ta 'grad TA10 għandu grad "Eċċellenti" minħabba l-iwweldjar ta' kwalità għolja tiegħu. Hija liga durabbli ħafna li tipprovdi saħħa kbira f'temperaturi għoljin. It-titanju ta 'grad TA10 għandu proprjetajiet simili għal 300 serje ta' azzar li ma jissaddadx. Il-liga tista 'tkun iffurmata sħuna jew kiesħa bl-użu ta' iffurmar ta 'l-istampa, idroformar, iffurmar ta' stretch jew piż ta 'qatra. Il-kapaċità tagħha li tifforma b'diversi modi tagħmilha utli f'ħafna applikazzjonijiet. Ir-reżistenza għolja għall-korrużjoni ta 'din il-liga tagħmilha wkoll imprezzabbli għal dawk it-tagħmir tal-manifattura fejn il-korrużjoni tal-xquq hija ta' tħassib. Il-Grad TA10 jista’ jintuża fl-industriji u l-applikazzjonijiet li ġejjin:

 

• Qoxra u skambjatur tas-sħana

 

• Applikazzjoni idrometallurġika

 

• Manifattura kimika b'temperatura għolja

 

• Komponenti tal-Merkanzija mill-Oċean u tal-Linji tal-Ajru

 

Ti 5Al-2.5Sn

 

Ti 5Al-2.5Sn hija liga li ma tistax tittratta bis-sħana, li tista 'tikseb weldjabbiltà u stabbiltà tajba. Għandu wkoll stabbiltà fit-temperatura għolja, saħħa għolja, reżistenza tajba għall-korrużjoni u reżistenza tajba għat-tkaxkir. Creep jirreferi għall-fenomenu tar-razza tal-plastik li jseħħ f'temperatura għolja għal żmien twil. Ti 5Al-2.5Sn jintuża prinċipalment f'applikazzjonijiet ta 'inġenji tal-ajru u qafas tal-ajru u applikazzjonijiet krijoġeniċi.