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

اسفنج تیتانیوم 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 و به اشکال مختلف صفحات، سیم ها و لوله ها پردازش می شود. ذوب شده، آهنگری و نورد می شود. اسفنج تیتانیوم دارای محتوای تیتانیوم نزدیک به 100٪ است. اما تیتانیوم آنقدر فعال است که به راحتی با اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن موجود در هوا واکنش نشان نمی دهد، بنابراین رسیدن به خلوص 100٪ تقریبا غیرممکن است.

محتوای تیتانیوم به طور کلی بالای 95٪ است، تبدیل شدن به تیتانیوم خالص صنعتی. تیتانیوم خالص با توجه به محتوای تیتانیوم و ناخالصی آن به TA{1}}TA4 تقسیم می شود. ما معمولا TA1 و TA2 را می بینیم. ناخالصی ها عمدتاً اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن، کربن، آهن و غیره است. هر چه محتوای تیتانیوم بیشتر باشد، خالص تر است. هرچه محتوای تیتانیوم بیشتر باشد، نرم‌تر است، استحکام کمتری دارد، اما چقرمگی آن نیز بهتر است. بنابراین وقتی سگک کمربند تیتانیومی و زیورآلات تیتانیومی می‌سازیم، در جایی که نیرو چندان قوی نیست از مواد TA1 استفاده می‌کنیم، در حالی که شفت‌ها و پیچ‌های ریز مانند این از مواد TA2 استفاده می‌کنیم. وقتی فنجان های تیتانیوم خالص می سازیم، نمی توانیم از TA2 استفاده کنیم. هر چه خلوص بالاتر باشد بهتر است. به خصوص هر چه مقدار هیدروژن کمتر باشد. در غیر این صورت، چقرمگی کافی نیست، به راحتی پاره می شود، یا خطوط کششی آشکار، یا پوک مارک ها، نرخ ضایعات بسیار بالا است.

قطعات آلیاژ تیتانیوم از ترکیب تیتانیوم با سایر فلزات و غیر فلزات ساخته می شوند. این فلزات و غیر فلزات مانند آلومینیوم، مولیبدن، وانادیم، کروم، آهن، زیرکونیوم، قلع، اکسیژن، کربن و غیره. آلیاژهای تیتانیوم بر اساس ساختار متالورژیکی خود به سری های TA، TB و TC تقسیم می شوند.

آلیاژ تیتانیوم متداول TC4 را به عنوان مثال در نظر بگیرید، محتوای تیتانیوم آن 90٪، آلومینیوم 6٪، وانادیم 4٪ است، بنابراین به آن تیتانیوم 6 آلومینیوم 4 وانادیوم نیز می گویند. آلیاژ تیتانیوم TC4 اولین آلیاژ تیتانیوم توسعه یافته و پرمصرف است. در جهان، و همچنین اولین آلیاژ تیتانیوم مورد استفاده برای درمان پزشکی است. تولید آن بیش از 80 درصد از کل تولید محصولات مختلف آلیاژ تیتانیوم در جهان به ویژه در صنعت هوافضا را تشکیل می دهد. این دارای مقاومت در برابر خوردگی بالا، استحکام بالا نسبت به تیتانیوم خالص، چقرمگی خوب است، پردازش و جوشکاری نسبتا آسان است، بنابراین عملکرد کلی عالی است، و همچنین مانند تیتانیوم خالص باعث ایجاد حساسیت نمی شود.

تیتانیوم خالص بهتر است یا آلیاژ تیتانیوم؟ این تعیین کننده نیست، مواد مختلف برای محصولات مختلف، به طور کلی، علاوه بر ضریب شکل، مواد آلیاژ تیتانیوم بیشتر از تیتانیوم خالص هزینه دارد. البته، لوله تیتانیوم در اینجا یک برچسب معمولی مبتنی بر تیتانیوم است که فلزات و غیرفلزات دیگر به آن اضافه می‌شود، نه اینکه کمی تیتانیوم به فلزات دیگر حاوی کمی تیتانیوم اضافه شود تا وانمود کند که آلیاژ تیتانیوم است.