ورق آلیاژ تیتانیوم با مقاومت بالا در برابر گرما، درجه 5 ورق با Mtc EN10204.3.1 گواهینامه

صفحه تیتانیوم خصوصیات صفحه تیتانیوم آلیاژ صفحه تیتانیوم درجه 5 صفحه تیتانیوم

مقدمه به آلیاژ های تیتانیوم:

تیتانیوم یک ماده متنوع و استثنایی است که به طور گسترده در صنایع مانند هوافضا، پزشکی، شیمیایی و دریایی استفاده می شود.صفحه و ورق های تیتانیوم Gr5 از محبوب ترین و بسیار مورد نیاز محصولات تیتانیوم به دلیل خواص برجسته خود هستند، از جمله مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی، قدرت بالا و طبیعت سبک وزن. در این مقاله ما ویژگی های صفحه های تیتانیوم Gr2، Gr5 و ورق ها را بررسی خواهیم کرد،بر روی مزایای منحصر به فرد ورق های آلیاژ تیتانیوم و صفحات فلزی تیتانیوم.

صفحه های تیتانیوم بر اساس ترکیب و خواص خود به درجه های مختلف طبقه بندی می شوند. رایج ترین درجه های مورد استفاده Gr1, Gr2 و Gr5 هستند. هر درجه دارای ویژگی های منحصر به فرد است.که آنها را برای کاربردهای مختلف مناسب می کندبیایید نگاهی دقیق به هر درجه بیندازیم:

صفحه تیتانیوم درجه 1 (تیتانیوم خالص تجاری)

• ترکیب: تیتانیوم خالص (99.5٪ تیتانیوم)

• خواص:

  • مقاومت در برابر خوردگی: مقاومت عالی در برابر خوردگی در طیف گسترده ای از محیط ها، از جمله کلریدها، اسید ها و آب دریا.
  • قدرت: دارای کمترین قدرت از تمام انواع تیتانیوم است اما قابلیت شکل گیری و جوشکاری عالی را ارائه می دهد.
  • وزن: سبک است، که آن را برای کاربردهایی که کاهش وزن ضروری است مناسب می کند.
  • سازگاری زیستی: بسیار سازگاری زیستی دارد، که آن را برای کاربردهای پزشکی و جراحی ایده آل می کند.

• کاربردها:

  • پردازش شیمیایی: در مبادلات گرما، راکتورها و لوله هایی که با مواد خوردنی در تماس هستند استفاده می شود.
  • دریایی: به دلیل مقاومت در برابر خوردگی در محیط های دریایی برای اجزای مانند بدن قایق و سیستم های نفتی دریایی استفاده می شود.
  • پزشکی: ایمپلنت هایی مانند ایمپلنت های دندانپزشکی و ارتوپدی، به دلیل ماهیت غیر سمی آن.
  • معماری: پوشش خارجی و سقف برای ساختمان ها، به ویژه در مناطق ساحلی که خوردگی یک مشکل است.

صفحه تیتانیوم درجه ۲ (تیتانیوم خالص تجاری)

• ترکیب: همچنین تیتانیوم خالص اما با قدرت کمی بالاتر از Gr1 (99.2٪ تیتانیوم، با مقدار کمی اکسیژن و آهن).

• خواص:

  • مقاومت در برابر خوردگی: مقاومت عالی در برابر طیف گسترده ای از محیط های خوردگی، از جمله کلریدها، آب دریا و اسیدها.
  • قدرت: دارای قدرت متوسط و انعطاف پذیری خوب است که کار با آن را آسان تر می کند.
  • قابلیت کار: بسیار قابل جوش و ماشین سازی است، و این باعث می شود که یک ماده متنوع برای کاربردهای مختلف باشد.
  • سبک وزن: دارای تراکم کم است که به کاهش وزن در کاربردهای مختلف کمک می کند.

• کاربردها:

  • صنعت شیمیایی: اغلب برای لوله ها، شیرها و مبادلات گرما به دلیل مقاومت در برابر خوردگی در محیط های شیمیایی استفاده می شود.
  • صنعت دریایی: محبوب در قطعات مانند پروپلرها، شاخه ها و هک قایق ها، کشتی ها و زیردریایی ها به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی آب دریا.
  • هوافضا: برای قطعات غیر ساختاری هواپیماها و فضاپیماها مانند چسب ها، براکت ها و لوازم مورد استفاده قرار می گیرد.
  • پزشکی: برای ایمپلنت ها، ابزار جراحی و دستگاه های مصنوعی استفاده می شود.

صفحه تیتانیوم درجه 5 (آلیاژ تیتانیوم - Ti-6Al-4V)

• ترکیب: یک آلیاژ تیتانیوم حاوی 90٪ تیتانیوم، 6٪ آلومینیوم و 4٪ وانادیوم (Ti-6Al-4V).

• خواص:

  • قدرت: تیتانیوم Gr5 بسیار قوی تر از تیتانیوم خالص است. این دارای قدرت کششی و مقاومت در برابر خستگی است.
  • وزن: هنوز هم در مقایسه با بسیاری از فلزات دیگر سبک است، اما از درجه 1 و درجه 2 متراکم تر است.
  • مقاومت در برابر خوردگی: مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد ، اگرچه به اندازه Gr1 یا Gr2 نیست. با این حال ، هنوز هم در اکثر برنامه ها عملکرد خوبی دارد.
  • مقاومت گرما: Gr5 عملکرد خوبی در دمای بالاتر در مقایسه با سایر انواع تیتانیوم دارد.
  • قابلیت کار: در مقایسه با Gr1 یا Gr2 ، انعطاف پذیری کمتری دارد و جوش دادن آن دشوارتر است ، اما هنوز هم قابل ماشین سازی است.

• کاربردها:

  • هوافضا: تیتانیوم Gr5 به طور گسترده ای برای کاربردهای با قدرت بالا مانند ساختارهای هواپیما، تیغه های توربین و عرشه فرود استفاده می شود.
  • پزشکی: برای ایمپلنت های قوی مانند جایگزینی مفصل ران و زانو، ایمپلنت های دندان و ابزار جراحی استفاده می شود.
  • خودرو: برای قطعات سبک وزن و با عملکرد بالا، از جمله سیستم های اگزوز و قطعات تعلیق استفاده می شود.
  • تجهیزات ورزشی: تجهیزات پیشرفته مانند قاب دوچرخه، چوب گلف و راکت تنیس اغلب به دلیل قدرت بالا و وزن کم آن، تیتانیوم Gr5 را در خود جای می دهند.

مقایسه صفحات تیتانیوم درجه ۱، درجه ۲ و درجه ۵:

صفحات آلیاژ تیتانیوم و صفحات تیتانیوم به طور گسترده ای در صنایع مختلف استفاده می شوند. تیتانیوم به دلیل مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی، قدرت بالا و خواص سبک وزن خود شناخته شده است.به خصوص در صنایع مانند هوافضاتیتانیوم به انواع مختلفی تقسیم می شود که رایج ترین آنها تیتانیوم خالص و آلیاژ های تیتانیوم مانند Gr2 و Gr7 است.

صفحه تیتانیوم Gr2 رایج ترین نوع تیتانیوم خالص تجاری است که به دلیل مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی، به ویژه در آب دریا، کلریدها و محیط های اسیدی مختلف شناخته می شود.قدرت متوسط و انعطاف پذیری خوبی داردصفحه تیتانیوم Gr7 یک آلیاژ تیتانیوم-پالادیوم است که در مقایسه با Gr2 مقاومت بهتر در برابر خوردگی را ارائه می دهد.به خصوص در محیط هایی با اسیدهای قوی مانند اسید گوگرد و هیدروکلوریکاین ماده اغلب در تجهیزات پردازش شیمیایی، کارخانه های ترشح و قطعات هوافضا مورد استفاده قرار می گیرد که در آن مقاومت بالای خوردگی مورد نیاز است.

صفحات آلیاژ تیتانیوم (مانند Ti-6Al-4V) با اضافه کردن عناصر فلزی دیگر مانند آلومینیوم و واندیم برای بهبود قدرت و مقاومت در برابر گرما تقویت می شوند.این آلیاژ های تیتانیوم در کاربردهای با عملکرد بالا بسیار مورد علاقه هستند، مانند ایمپلنت های هوافضا، خودرو و پزشکی. آلیاژ های تیتانیوم نه تنها سبک وزن و قدرت بالا را فراهم می کنند بلکه در دمای بالا نیز خواص مکانیکی خوبی را حفظ می کنند.

علاوه بر این، ورق های نازک تیتانیوم (معمولاً کمتر از 1 میلی متر ضخامت) نقش مهمی در برنامه هایی که انعطاف پذیری در شکل گیری و نسبت قدرت به وزن بالا مهم است، ایفا می کنند.به خاطر وزن کم و قدرت بالایی که دارند، ورق های نازک تیتانیوم به طور گسترده ای در الکترونیک، دستگاه های پزشکی و برخی از کاربردهای ساختاری سبک استفاده می شود.

به طور کلی، آلیاژ و صفحات تیتانیوم با مقاومت خارق العاده خود در برابر خوردگی، وزن سبک و قدرت بالا، مقاومت عالی در برابر خستگی و عملکرد در دمای بالا،در بسیاری از صنایع ضروری هستندانتخاب درجه تیتانیوم مناسب برای کاربردهای خاص بسیار مهم است.

انواع مختلف تیتانیوم:

مواد تیتانیوم بر اساس ترکیب و خواص خود به درجه های مختلفی طبقه بندی می شوند، که درجه های رایج آنها ورق های تیتانیوم درجه 1، درجه 2 و درجه 5 است.

تیتانیوم درجه 1 یک ماده تیتانیوم نرم و خالص با قابلیت شکل گیری عالی و مقاومت در برابر خوردگی است که عمدتاً در کاربردهایی استفاده می شود که نیاز به مقاومت بالای خوردگی و ساخت آسان دارند.مانند تجهیزات پردازش شیمیایی، محیط های دریایی و ایمپلنت های پزشکی. ترکیب آن از 99.5٪ تیتانیوم تشکیل شده است ، با مقاومت کششی 35،000 psi (241 MPa) و مقاومت کششی 30،000 psi (207 MPa) ،با انعطاف پذیری بالا.

تیتانیوم درجه 2 گسترده ترین نوع تیتانیوم خالص است. شامل 99٪ تیتانیوم است که دارای قدرت بالاتر و مقاومت بیشتر در برابر خوردگی نسبت به درجه 1 است که معمولاً در هوافضا استفاده می شود.ایمپلنت های پزشکی، پردازش شیمیایی و محیط های دریایی. درجه 2 تیتانیوم دارای مقاومت کششی 50،000 psi (345 MPa) و مقاومت کششی 45،000 psi (310 MPa) است.با مقاومت عالی در برابر خوردگی آب دریاتیتانیوم درجه 5 (Ti-6Al-4V) رایج ترین آلیاژ تیتانیوم است که حاوی 6٪ آلومینیوم و 4٪ وانیدیوم است و ترکیبی از قدرت بالا و وزن کم را ارائه می دهد.,ارتش، ایمپلنت های پزشکی، و قطعات خودروهای پیشرفته.

تیتانیوم درجه 5 دارای مقاومت کششی 130,000 psi (896 MPa) و مقاومت کششی 120,000 psi (827 MPa) ، با مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی و دمای بالا است.درجه 1 و درجه 2 عمدتاً در کاربردهایی استفاده می شوند که در آن مقاومت در برابر خوردگی و آسان سازی ضروری است، در حالی که درجه 5 در کاربردهای با قدرت بالا، مقاومت در برابر خوردگی و دمای بالا برجسته است، که آن را برای کاربردهای با عملکرد بالا ایده آل می کند.

نتیجه گیری:

• صفحه های تیتانیوم درجه 1 برای کاربردهایی که نیاز به مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی، خواص سبک وزن و سازگاری زیستی دارند، ایده آل هستند، اما نیاز به قدرت بالا ندارند.
• صفحه های تیتانیوم درجه 2 همه کاره هستند و در صنایع مانند پردازش شیمیایی، دریایی و هوافضا استفاده می شوند و تعادل خوبی در قدرت، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت کار را ارائه می دهند.
• صفحه های تیتانیوم درجه 5 برای کاربردهای با عملکرد بالا که در آن قدرت، مقاومت گرما و دوام بسیار مهم است، مانند هوافضا، ایمپلنت های پزشکی،و قطعات خودروهای پیشرفته.

هر درجه اي براي الزامات خاص بر اساس تعادل خواص مثل قدرت، مقاومت در برابر خوردگي و آساني ساخت مناسب استاطمینان از اینکه تیتانیوم می تواند نیازهای صنایع مختلف را برآورده کند.

• تجهیزات ورزشی پیشرفته: تیتانیوم Gr5 در تولید کالاهای ورزشی پیشرفته مانند چوب گلف، راکت های تنیس، قاب دوچرخه،و تجهیزات غواصی با توجه به سبک وزن و ویژگی های قدرت آن.