عناصر آلیاژ تیتانیوم

آلیاژهای تیتانیوم آلیاژهایی هستند که از تیتانیوم به عنوان پایه تشکیل شده و سایر عناصر اضافه شده است. تیتانیوم دارای دو نوع کریستال همگن و ناهمگن است: تیتانیوم با ساختار شش ضلعی متراکم زیر 882 درجه و تیتانیوم با ساختار مکعبی متمرکز بالای 882 درجه. عناصر آلیاژی را می توان با توجه به تأثیر آنها بر دمای انتقال فاز به سه دسته تقسیم کرد: ① تثبیت فاز و افزایش دمای انتقال فاز عناصر برای عناصر تثبیت کننده مانند آلومینیوم، کربن، اکسیژن و نیتروژن. در این میان، آلومینیوم عنصر اصلی آلیاژی آلیاژ تیتانیوم است که اثرات آشکاری در بهبود استحکام آلیاژ در دمای اتاق و دمای بالا، کاهش وزن مخصوص و افزایش مدول الاستیک دارد. ② تثبیت فاز، دمای انتقال فاز عناصر را برای عناصر تثبیت کننده کاهش می دهد، و می توان آن را به دو دسته همکریستالی و یوتکتیک تقسیم کرد. اولی دارای مولیبدن، نیوبیم، وانادیم و غیره است. دومی دارای کروم، منگنز، مس، آهن، سیلیکون و غیره است. عناصری که تأثیر کمی بر دمای انتقال فاز دارند، عناصر خنثی مانند زیرکونیوم و قلع هستند.

اکسیژن، نیتروژن، کربن و هیدروژن ناخالصی های اصلی آلیاژهای تیتانیوم هستند. اکسیژن و نیتروژن در فاز حلالیت بیشتری دارد، آلیاژ تیتانیوم دارای اثر تقویتی قابل توجهی است، اما انعطاف پذیری کاهش می یابد. محتوای اکسیژن و نیتروژن در تیتانیوم معمولاً 0 است.15-0.2% و 0.04-0.05% به ترتیب. حلالیت هیدروژن در فاز بسیار کم است، آلیاژهای تیتانیوم حل شده بیش از هیدروژن هیدرید تولید می کنند، به طوری که آلیاژ شکننده می شود. به طور معمول، محتوای هیدروژن در آلیاژهای تیتانیوم زیر 0.015٪ نگه داشته می شود. انحلال هیدروژن در تیتانیوم برگشت پذیر است و می توان آن را با آنیل خلاء حذف کرد.