מטילי טיטניום Gr2 טוהר גבוה לזיוף בילטים וחלל

מטיל טיטניום הוא גוש מתכת ראשוני הנוצר על ידי התכת טיטניום ספוג (או טיטניום ספוג בתוספת יסודות סגסוגת). הוא משמש כמוצר הבסיסי לטיטניום וסגסוגות טיטניום, ובדרך כלל מציג ברק מתכתי לבן-כסוף.

1. לפי הרכב:

מטיל טיטניום טהור תעשייתי: טוהר בדרך כלל עולה על 99.8%. משמש כחומר גלם לייצור סגסוגות טיטניום.

מטיל סגסוגת טיטניום: מיוצר על ידי סגסוגת טיטניום טהור תעשייתי עם יסודות מתכתיים אחרים. מסווג על סמך יסודות הסגסוגת ל:

מטיל סגסוגת טיטניום מסוג אלפא (α)

מטיל סגסוגת טיטניום מסוג בטא (β)

מטיל סגסוגת טיטניום מסוג אלפא-בטא (α+β)

מטיל סגסוגת טיטניום רפואית: מיוצר מטיטניום טהור תעשייתי בעל טוהר גבוה ויסודות סגסוגת ברמה רפואית. תוכנן במיוחד לייצור מכשירים רפואיים ושתלים.

2. לפי מפרט: כולל מטילי מרובעים, מטילי עגולים, מטילי לוח וכו'. מפרטים שונים עונים על דרישות עיבוד ויישום מגוונות.

תכונות פיזיות:

צפיפות: כ-4.5 גרם/סמ"ק. קל יותר מפלדה, נחושת ואלומיניום, מאופיין בחוזק גבוה וצפיפות נמוכה.

חוזק מתיחה: יכול להגיע ל-686-1176 מגה פסקל.

נקודת התכה: גבוהה, כ-1660 מעלות צלזיוס.

מוליכות תרמית: נמוכה, כחמישית מזו של פלדה ועשירית מזו של אלומיניום.

מקדם התפשטות תרמית: נמוך, כמחצית מזה של פלדה.

ביצועים קריוגניים: מצוינים, שומר על גמישות טובה גם בטמפרטורות חנקן נוזלי.

תכונות כימיות:

מפגין יציבות טובה בטמפרטורת החדר, עמיד בפני תגובה עם O₂, N₂ אטמוספריים וכו'.

מגיב עם גזים כמו O₂, N₂, H₂ בטמפרטורות גבוהות.

יציב יחסית בחומצות מחמצנות, ניטרליות וחומצות מחזרות חלשות.

מתמוסס במהירות בחומצות מחזרות חזקות כמו חומצה הידרופלואורית (HF).

בטמפרטורות גבוהות, הוא מפגין זיקה חזקה ליסודות כמו חמצן, חנקן, פחמן ומימן.

1. הכנת חומרי גלם:
חומר הגלם העיקרי הוא טיטניום ספוג, שבדרך כלל דורש טוהר מעל 99%.
סגסוגות אב (למשל, Ti-V, Ti-Al-Mg, Ti-Mo-Cr) מתווספות כדי להתאים את ההרכב ולשפר את המיקרו-מבנה.

2. התכה:
שיטות תעשייתיות ראשוניות:
התכת אלקטרודה מתכלה בוואקום (VCE): טיטניום ספוג ורברטה נלחצים, מיובשים ומעוצבים לאלקטרודה בעזרת יריעת טיטניום וכרית גרפיט. לאחר מכן האלקטרודה מותכת בכבשן מתכלה בוואקום, שלעתים קרובות כוללת מספר התכות לפני היציקה הסופית לתבנית מטיל.
התכה בקור כיריים: חומרי גלם מותכים בכיריים נחושת מקוררות במים באמצעות מקורות חום בטמפרטורה גבוהה (קרן אלקטרונים או קשת פלזמה). החומר המותך מתמצק בכיריים/כור היתוך. תהליך זה מסיר ביעילות פאזה אלפא קשה ותכלילים בעלי צפיפות גבוהה, מה שהופך אותו לשיטה המועדפת לייצור טיטניום "נקי" בדרגת תעופה וחלל.

3. זיקוק:
כדי להפחית עוד יותר את תכולת הזיהומים, לשפר את ההומוגניות של הסגסוגת ולשפר את תכונות החומר הכוללות, סגסוגות טיטניום עוברות לעתים קרובות זיקוק.
שיטות זיקוק עיקריות: זיקוק קר באור אלקטרונים (EBCHR), התכה מחדש בקשת ואקום (VAR).

תעופה וחלל: אחד החומרים המתכתיים הנפוצים ביותר.

מבני מטוסים: רכיבים מרכזיים כמו כנפיים, גופי מטוסים וכלי נחיתה משתמשים בצפיפותם הנמוכה ובחוזקם הגבוה כדי להפחית משקל ולשפר את יעילות הדלק.

מנועי אוויר: רכיבים כגון להבי מדחס, דיסקים ומארזים, המסוגלים לעמוד במהירויות סיבוב גבוהות וטמפרטורות גבוהות.

מכשירים רפואיים: מוערך בזכות תאימות ביולוגית ועמידות בפני קורוזיה מצוינות. משמש במפרקי ירך מלאכותיים, מסתמי לב מלאכותיים, שתלים דנטליים וכו'. תכונותיו המכניות החיוביות ותאימותו הביולוגית מבטיחות סיכויי שוק רחבים.

תעשייה כימית: עמידות יוצאת דופן בפני קורוזיה מאפשרת יישום רחב בציוד לעיבוד כימי, צינורות, שסתומים וכו'. עמיד בפני קורוזיה מחומצות, בסיסים ומלחים שונים, מאריך את חיי הציוד, משפר את יעילות הייצור והבטיחות.

בניית ספינות: עמידותו בפני קורוזיה בסביבות ימיות הופכת אותו למתאים למבני גוף, מערכות טיפול במי ים, מדחפים וכו', ומשפר את עמידות כלי השיט, אמינותם ומפחית את עלויות התחזוקה.

ייצור רכב: משמש לרכיבי מנוע, מערכות מתלים וחלקי מבני מרכב בהם חוזק ועמידות גבוהים הם קריטיים. תורם להפחתת משקל, שיפור צריכת הדלק, שיפור ביצועי הרכב, והגברת אמינותם ואורך החיים של הרכיבים.