مقدمة وتطبيق مادة التيتانيوم النقي G2R

يتم تصنيف التيتانيوم النقي الصناعي وفقًا لمحتوى عناصر الشوائب. إنه يتميز بأداء ممتاز في عملية الختم وأداء اللحام، وغير حساس للمعالجة الحرارية ونوع الأنسجة، وله قوة معينة في ظل ظروف اللدونة المرضية. تعتمد قوتها بشكل أساسي على محتوى العناصر الخلالية الأكسجين والنيتروجين. لديها مقاومة عالية للتآكل في مياه البحر ولكنها فقيرة في الأحماض غير العضوية. يتم استخدامه بشكل عام لتصنيع أجزاء اللوحة المختلفة أو المطروقات غير المجهدة والتي تعمل في درجات حرارة تتراوح من -253 درجة مئوية إلى 350 درجة مئوية. ويمكن استخدامه أيضًا لتصنيع المسامير والأسلاك والأنابيب.

ينقسم التيتانيوم النقي الصناعي إلى ثلاث درجات: GR1، GR2، وGR3 وفقًا لمحتويات الشوائب المختلفة. تزداد تدريجيًا عناصر الشوائب الخلالية لهذه الأنواع الثلاثة من التيتانيوم النقي الصناعي، وبالتالي تزداد قوتها وصلابتها الميكانيكية تدريجيًا، لكن اللدونة والمتانة تنخفض. ومع ذلك، TA2 عبارة عن مرحلة صناعية واحدة، والتي تستخدم بشكل شائع في الصناعة. التيتانيوم النقي هو GR2 بسبب مقاومته المعتدلة للتآكل وأدائه الشامل. يمكن استخدام GR3 عند الحاجة إلى متطلبات أعلى لمقاومة التآكل والقوة. يمكن استخدام TA1 عند الحاجة إلى أداء صب أفضل.

تتم معالجة مادة التيتانيوم النقي GR2 إلى ألواح، وقضبان، وأنابيب، وملفات، ومطروقات سلكية، وأنابيب مزورة، وألواح مزورة، وكعكات مزورة ومواد أخرى.GR2 التيتانيوم النقيلديه خصائص ميكانيكية ممتازة، مع قوة عالية، صلابة عالية ومقاومة جيدة للتآكل واللدونة. وبفضل مزاياها، أصبحت المادة المفضلة في العديد من مجالات الطيران والفضاء والطبية وغيرها.

يتمتع التيتانيوم بنشاط كيميائي عالي ويمكن أن يتفاعل مع العديد من العناصر. يمكن أن يتفاعل مع أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والأمونيا والعديد من المركبات العضوية المتطايرة عند درجات حرارة عالية. يتفاعل التيتانيوم مع غازات معينة، ولا يشكل مركبات على السطح فحسب، بل يدخل أيضًا في الشبكة المعدنية لتكوين محاليل صلبة خلالية. باستثناء الهيدروجين، فإن عملية التفاعل لا رجعة فيها.

عندما يتم تسخين التيتانيوم في وسط الهواء عند درجة حرارة التشغيل العادية، فإنه سيشكل طبقة أكسيد رقيقة وكثيفة ومستقرة للغاية. له تأثير وقائي، ويمنع انتشار الأكسجين في المعدن دون مزيد من الأكسدة؛ ولذلك، التيتانيوم مستقر في الهواء أقل من 500 درجة. أقل من 538 درجة، تتبع أكسدة التيتانيوم قانونًا مكافئًا. عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 800 درجة، يتحلل فيلم الأكسيد، وتدخل ذرات الأكسجين إلى الشبكة المعدنية مع فيلم الأكسيد كطبقة تحويل، مما يتسبب في زيادة محتوى الأكسجين في التيتانيوم ويصبح فيلم الأكسيد أكثر سمكًا. في هذا الوقت، ليس لفيلم الأكسيد أي تأثير وقائي وسيصبح هشًا.

الحدادة: درجة حرارة التسخين لفتح السبائك هي 1000~1050 درجة، ويتم التحكم في كمية التشوه لكل حريق بنسبة 40%~50%. درجة حرارة التسخين للتزوير الفارغ هي 900~950 درجة، ويتم التحكم في التشوه عند 30%~40%. درجة حرارة تسخين القالب هي 900 ~ 950 درجة، ويجب ألا تقل درجة حرارة الحدادة النهائية عن 650 درجة. من أجل تحقيق الحجم المطلوب للأجزاء النهائية، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة التسخين المتكررة اللاحقة 815 درجة، أو أقل بحوالي 95 درجة من درجة حرارة تحويل بيتا. م.

في صب التيتانيوم النقي الصناعي، يمكن استخدام سبائك الصلب أو القضبان المشوهة المصهورة في فرن القوس الكهربائي القابل للاستهلاك الفراغي كأقطاب كهربائية مستهلكة وصبها في فرن القوس الكهربائي القابل للاستهلاك الفراغي. قالب الصب يمكن أن يكون من نوع معالجة الجرافيت، نوع ضغط الجرافيت ونوع الغلاف الاستثماري.

التيتانيوم الصناعي مناسب لمختلف عمليات اللحام. تتميز الوصلة الملحومة بخصائص تدفق ممتازة ولها نفس القوة واللدونة ومقاومة التآكل مثل المعدن الأساسي.

نظرًا لأن التيتانيوم النقي الصناعي يتمتع بخصائص شاملة جيدة ومقاومة ممتازة للتآكل، فقد أصبح مادة هيكلية لا غنى عنها للعديد من الأجزاء الصناعية. باعتبارها مادة بيولوجية مزروعة، فقد تم استخدامها سريريًا على نطاق واسع منذ الستينيات. من بين جميع المواد المعدنية المزروعة شائعة الاستخدام، يتمتع التيتانيوم بتوافق حيوي جيد، ولأن كثافته ومرونته قريبة من العظام البشرية، فهو أيضًا غير مغناطيسي. ولذلك، من بين المواد الرئيسية الثلاثة لزراعة المعادن: الفولاذ المقاوم للصدأ، وسبائك الكوبالت والكروم والموليبدينوم والتيتانيوم، يعد التيتانيوم أكثر مواد الهندسة الحيوية الواعدة. لقد أدى تطبيق التيتانيوم إلى حل العديد من المشكلات الهندسية والتقنية الرئيسية، وتعزيز التقدم العلمي والتكنولوجي، وجلب فوائد اقتصادية واضحة. كما أظهر الأداء الممتاز والإمكانات الهائلة للتيتانيوم وجود احتمال أوسع لتطبيقه.