Apa kelebihan paduan titanium dibandingkan bahan logam tradisional?

Paduan titanium mengacu pada berbagai logam paduan yang terbuat dari titanium dan logam lainnya. Ini memiliki karakteristik kekuatan tinggi, ketahanan korosi yang baik dan ketahanan panas yang tinggi. Ini adalah logam struktural yang penting dan banyak digunakan dalam penerbangan, ruang angkasa, kapal laut, industri militer, peralatan medis dan bidang sipil lainnya.

Sejak tahun 1950-an, ada ratusan paduan titanium yang dikembangkan di dunia, di antaranya BT20 ~ 30 adalah paduan yang paling terkenal, seperti Ti-6Al-4V, Ti-5Al{{ 6}}.5Sn, Ti-2Al-2.5Zr, Ti-32Mo, Ti-Mo-Ni, Ti-Pd, SP-700, dan sebagainya pada.

Sifat-sifat titanium berhubungan dengan kandungan pengotor seperti karbon, nitrogen, hidrogen dan oksigen. Titanium iodida paling murni mengandung tidak lebih dari 0,1% pengotor, namun memiliki kekuatan rendah dan plastisitas tinggi. Sifat-sifat titanium murni industri 99,5% adalah: kepadatan ρ=4.5g/cm3, titik leleh 1725 derajat, konduktivitas termalλ= 15.24 w/(mk), kekuatan tarikσb=539MPa , perpanjanganδ=25%, penyusutan luasψ=25%, dan modulus elastisitas E=1.078. Dibandingkan dengan logam tradisional, titanium memiliki keunggulan sebagai berikut:

Kepadatan paduan titanium berkekuatan tinggi adalah sekitar 4,51g/cm3, yang hanya 60% dari baja, tetapi kekuatan mekaniknya setara dengan baja, dan memiliki kekuatan tinggi, dan kekuatan tariknya biasanya ({ {5}})MPa. Kekuatan tarik Rm TC4 adalah sekitar 1262 MPa. Beberapa paduan titanium melebihi kekuatan banyak baja struktural paduan, sehingga kekuatan spesifik (kekuatan/kepadatan) paduan titanium jauh lebih tinggi dibandingkan bahan struktur logam lainnya, dan bagian dengan kekuatan satuan tinggi, kekakuan yang baik, dan bobot yang ringan dapat dibuat. . Komponen mesin pesawat, kerangka, kulit, pengencang dan roda pendaratan semuanya terbuat dari paduan titanium.

Di udara dengan ketahanan korosi di bawah 550 derajat, lapisan oksida padat, perekat dan inert terbentuk pada permukaan titanium, yang melindungi matriks titanium dari korosi, dan bahkan karena keausan mekanis, ia akan sembuh sendiri atau beregenerasi dengan cepat, dan film oksida titanium selalu mempertahankan karakteristik ini ketika suhu medium di bawah 315 derajat, sehingga ketahanan korosi paduan titanium lebih baik daripada kebanyakan baja tahan karat pada media pengoksidasi seperti atmosfer, air laut, asam nitrat, dan alkali kuat. Hal inilah yang menjadi jaminan dasar penggunaan titanium dalam industri sipil di berbagai negara.

Ketahanan suhu tinggi yang baik Paduan titanium suhu tinggi yang dikembangkan melalui fase penguatan larutan padat dapat digunakan untuk waktu yang lama di bawah 600 derajat dan untuk waktu yang singkat di bawah 800 derajat. Ketika kecepatan terbang pesawat Mach lebih tinggi dari 2,7, piringan, bilah, badan pesawat belakang, pemandu, kotak masuk, dan bagian mesin lainnya terbuat dari paduan titanium suhu tinggi.

Logam biokompatibel titanium merupakan logam biofilik yang memiliki biokompatibilitas sangat baik. Ia bisa "kompatibel" jika bersentuhan dengan tubuh manusia atau ditanamkan ke dalam tubuh tanpa menimbulkan bahaya pada tubuh manusia. Titanium dalam tubuh manusia dapat menahan korosi sekret dan tidak beracun, sehingga telah diadopsi oleh komunitas medis untuk sambungan buatan, alat pacu jantung, dan peralatan lainnya. Penelitian telah menunjukkan bahwa implan titanium dapat memicu sistem kekebalan tubuh manusia untuk menumbuhkan tulang langsung pada permukaan titanium, sebuah proses yang disebut osseointegrasi. Hal ini menunjukkan bahwa titanium sepenuhnya “biokompatibel”, artinya tidak beracun, tidak menimbulkan reaksi alergi dan penolakan, bahkan dapat menyatu dengan jaringan dan tulang manusia.

Sebagai material kelas atas, paduan titanium telah diterapkan di industri kedirgantaraan dan militer mutakhir. Saat ini, dengan kematangan teknologi, paduan titanium, sebagai bahan logam yang semakin umum, telah banyak digunakan di kapal, peralatan kimia, lautan, peralatan olah raga, implan medis, mobil, sepeda motor, sepeda, gedung, kebutuhan sehari-hari dan bidang lainnya. .