تیتانیوم

تیتانیوم چیست ؟

تیتانیوم با نماد شیمیایی Ti نمایش داده می شود و عدد اتمی آن 22 و در گروه چهارم جدول تناوبی قرار گرفته است. رنگ براق و نقره ای دارد. تیتانیوم در خاک، آب بدن، سنگ و در اکثر موجودات زنده وجود دارد. تیتانیوم را با استفاده از روش های کرال و هانتر، از سنگ معدن استخراج می کنند. 

کاربردهای تیتانیوم

تیتانیوم بیشترین مصرف را در صنایع مختلف دارند. فلز آن به دلیل دشواری در تهیه و خالص سازی خیلی استفاده نمی‌شود.

اکسید این فلز در ۹۰ درصد صنایع کاربرد دارد که عبارتند از :

• صنایع رنگ‌سازی بعنوان رنگدانه استفاده می شود.
• در واحدهای مولد برق
• ساخت زیر دریایی
• دستگاه‌های خنک‌کننده نیروگاه‌های حرارتی و اتمی
• صنایع هوایی
• آلیاژی
• شیمیایی
• سرامیک
• تجهیزات حمل و نقل
• جواهرسازی
• ربات های صنعتی
• در ساخت لوازم آرایشی
• دارو
• صنعت هوا فضا
• کاغذ سازی
• لاستیک سازی
• و …

انواع گریدهای تیتانیوم

• تیتانیوم گرید 1
• تیتانیوم گرید 2
• تیتانیوم گرید 3
• تیتانیوم گرید 4
• تیتانیوم گرید 5
• تیتانیوم گرید 7
• تیتانیوم گرید 12
• تیتانیوم گرید 23

تیتانیوم گرید 1

یک تیتانیوم غیرآلیاژی با داکتیلیته و قابلیت كار سرد مناسب است. مقایسه با سایر رده های تیتانیوم، از استحکام مکانیکی کمتری برخوردار است. این گرید در برابر ضربه استحکام بالایی دارد و به راحتی قابل جوشکاری است، استحکام  گرید 1 از سایر گریدهای این فلز بیشتر بوده و در نتیجه مقاومت به شکست ضربه (impact toughness)  بسیار مناسبی دارد.

تیتانیوم گرید 2

 تیتانیوم خالص گرید 2 بعنوان یک ماده مورد توجه در ساخت مبدل­ های حرارتی و صنایع وابسته به لوله است چرا که جوش پذیری و انعطاف­ پذیری مطلوبی دارد همچنین استحکام تیتانیوم گرید 2 نیز قابل مقایسه با خیلی از فولادها است. 

تیتانیوم گرید 3

تیتانیوم گرید 3 یکی از رده های تیتانیوم خالص است که در مقایسه با سایر گریدها، کاربرد کمتری در صنعت دارد. تیتانیوم گرید 3 استحکام مکانیکی بالاتری از گریدهای 1 و 2 دارد، ولی شکل پذیری آن از رده های نامبرده کمتر است. همانند سایر رده های تیتانیوم خالص، تیتانیوم گرید 3 نیز از مقاومت به خوردگی مناسبی برخوردار است.

تیتانیوم گرید 4

تیتانیوم گرید 4 بین تیتانیوم های دیگر، استحکام مکانیکی بیستری دارد. مانند تیتانیوم های دیگر، از مقاومت به خوردگی و شکل پذیری مناسبی برخوردار است.

تیتانیوم گرید 4 از لحاظ شکل پذیری مناسب، قابلیت جوشکاری و مقاومت به شکست بر اثر ضربه، تبدیل به گزینه ای مناسب برای مصرف کننده نموده است. این گرید تیتانیوم، در تماس با آب دریا، مقاومت به خوردگی منحصر به فردی از خود نشان می دهد. لذا گزینه ای مناسب برای کاربردهای دریایی است.

تیتانیوم گرید 5

تیتانیوم به میزان 6/0 % در پوسته زمین وجود دارد و از این لحاظ پس از آلومینیوم، آهن و منگنز چهارمین فلز است. تیتانیوم جز فلزات سبک است و پس از لیتیوم(Li)، منیزیم (Mg) و آلومینیوم (Al) کمترین وزن مخصوص (دانسیته) را بین فلزات دارد.

آلیاژهای تیتانیوم ویژگی­ های بسیار شاخصی دارند که آن­ها را از دیگر آلیاژها متمایز می­کند مانند: وزن کم و استحکام بسیار بالا، خواص خزشی مناسب و مقاومت به خوردگی از مهم­ترین ویژگی­ های این آلیاژ است، موارد مذکور سبب شده که آلیاژ مذکور از مهم­ترین گزینه ­ها­ در صنایع هوا-فضا باشند.

تیتانیوم گرید 7

تیتانیوم گرید 7 به دلیل داشتن پالادیوم در ترکیب خود، مقاوم ترین رده آلیاژ تیتانیوم به خوردگی در محیط های کاهنده است. تیتانیوم گرید 7 با اضافه کردن 0.2 درصد پالادیوم به ترکیب تیتانیوم گرید 2، به منظور بالا رفتن مقاومت آن نسبت به خوردگی در محیط های اسیدی کاهنده، تولید می گردد.

تیتانیوم گرید 12

نوعی تیتانیوم است که با مولیبدن و نیکل آلیاژ شده است. با مقاومت در برابر خوردگی عالی در محیط های کاهنده و اکسید کننده مشخص می شود و مقاومت بهتری در برابر گرما نسبت به درجه های تیتانیوم خالص دارد. کاربردهای آن در مبدل های حرارتی پوسته و لوله مناسب است و به طور معمول در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.

تیتانیوم گرید 23

صنایع پزشکی نیز به طور وسیعی از این آلیاژ استفاده می­کنند با این تفاوت که تیتانیوم پزشکی یا گرید ELI میزان اکسیژن و آهن کمتری نسبت به گرید 5 دارد. Ti-64 پزشکی به دلیل زیست سازگاری بالا با محیط بدن به شدت مورد توجه صنایع ساخت تجهیزات ارتوپدی، دندانی و ابزارآلات جراحی هستند.