Različite upotrebe titana i titan-titan legura
Titan je kemijski element sa simbolom Ti i atomskim brojem 22. Gustoća titana je 4,54g/cm3, što je 43% lakše od čelika. Viši je od aluminija, ali niži od čelika, bakra i nikla. Njegova specifična čvrstoća zauzima prvo mjesto među metalima.
To je sjajni prijelazni metal poznat po svojoj visokoj čvrstoći, niskoj gustoći, dobroj otpornosti na koroziju i dobroj plastičnosti i zavarljivosti.
Zbog svojih povoljnih svojstava, titan se obično koristi u širokom rasponu primjena, uključujući zrakoplovstvo, automobilsku industriju, medicinske implantate i sportsku opremu.
S druge strane, legura titana je materijal koji koristi titan kao osnovni metal, ali se miješa s malim količinama drugih elemenata kako bi se promijenila njegova svojstva. Ovi legirajući elementi mogu uključivati elemente kao što su aluminij, vanadij, molibden itd., ovisno o željenim svojstvima legure
Prema sadržaju nečistoća titan se dijeli na titan visoke čistoće (čistoća do 99,9%) i industrijski čisti titan (čistoća do 99,5%). Postoje tri stupnja industrijskog čistog titana, koji su predstavljeni TA + serijskim brojevima 1, 2 i 3. Što je veći broj, niža je čistoća. Ti: 4,507 g/cm3, Tm: 1688 stupnjeva. Ima alotropsku transformaciju, s fazom tijesno zbijene heksagonalne strukture na Manjem ili jednakom 882,5 stupnjeva, i fazom s kubičnom strukturom u središtu tijela na Većem ili jednakom 882,5 stupnja. Čisti titan ima nisku čvrstoću, ali visoku specifičnu čvrstoću, dobru plastičnost, dobru niskotemperaturnu žilavost i visoku otpornost na koroziju. Titan ima dobre performanse obrade pritiskom, ali slabe performanse rezanja. Titan može gorjeti kada se zagrijava u dušiku, pa titan treba zaštititi argonom prilikom zagrijavanja i zavarivanja.
Namjena čistog titana: Sadržaj nečistoća ima veliki utjecaj na performanse titana. Mala količina nečistoća može značajno poboljšati čvrstoću titana. Stoga je čvrstoća industrijskog čistog titana visoka, blizu razine aluminijskih legura visoke čvrstoće, i uglavnom se koristi za proizvodnju petrokemijskih izmjenjivača topline, reaktora, dijelova brodova, obloga zrakoplova itd. s radnim temperaturama ispod 350 stupnjeva.
Legure titana odnose se na razne metalne legure izrađene od titana i drugih metala. Gustoća legura titana obično je oko 4,51 g/cm3, što je samo 60% gustoće čelika. Legure titana imaju visoku čvrstoću, dobru otpornost na koroziju i otpornost na toplinu. Legure titana čine samo 60% čelika, a čvrstoća nekih legura titana visoke čvrstoće premašuje čvrstoću mnogih legiranih konstrukcijskih čelika. Legura titana nastaje dodavanjem al, mo, cr, sn i drugih kemijskih tvari na bazi čistog titana. Upravo zbog ovih kemijskih tvari svojstva dva metala titana su različita. Legure se često koriste u zahtjevnijim ili specijaliziranim primjenama gdje čisti titan možda nema željena svojstva.
Razlika između titana i titanovih legura
Prilikom odlučivanja o upotrebi nelegiranog komercijalno čistog titana ili jedne od njegovih legura, proizvođači će uzeti u obzir osnovne čimbenike kao što su čvrstoća i otpornost na koroziju. Mehanička svojstva kao što su gustoća, brzina rasta pukotina uslijed zamora i žilavost loma odredit će sastav legure i potrebu za toplinskom obradom.
Za primjenu protiv korozije obično se preferira čisti titan zbog njegove manje čvrstoće. Takve primjene mogu uključivati izmjenjivače topline, spremnike i reakcijske posude za razne industrije i sektore, uključujući proizvodnju električne energije, kemijsku obradu i desalinizaciju.
Kada se radi o primjenama visokih performansi, koriste se legure titana veće čvrstoće. Oni se koriste u razvoju plinskih turbina i raznih struktura zrakoplova, kao i podmornica i opreme za bušenje. Danas se legure titana također koriste u proizvodnji biomedicinskih implantata i dijelova (okvira) bicikla.
Koriste se legure kao što su Ti-6Al-4V i Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr u primjenama bušenja na moru i geotermalnim cjevovodima. Ostale legure, uključujući Ti-6V-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo+Si, Ti-10V-2 Fe-3Al, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo+Si, koriste se u primjenama u zrakoplovstvu, kao iu plinskim turbinskim motorima.
