Titanyum ve Titanyum Alaşımlarının İki Mükemmel Özelliği

Titanyum ve titanyum alaşımlarının iki mükemmel özelliği vardır: yüksek özgül mukavemet ve mükemmel korozyon direnci, bu nedenle havacılık endüstrisinde, kimya endüstrisinde, tıp mühendisliğinde ve eğlence endüstrilerinde titanyum alaşımları tercih edilir.

Özgül güç ve yüksek sıcaklık performansı:

Metaller yoğunluk bakımından büyük farklılıklar gösterir. Lityum 0,5g/cm-3 ile en düşük yoğunluğa sahipken, osmiyum ve iridyum 22,5g/cm-3 ile en yüksek yoğunluğa sahiptir. 5 g/cm-3 yoğunluğu, hafif metaller ve ağır metaller arasındaki ayrım noktasıdır, dolayısıyla 4,51 g/cm-3 yoğunluğuyla titanyum en ağır hafif metaldir. Titanyum, alüminyumdan (tipik bir hafif metal) iki kat daha yoğun olmasına rağmen, demir veya nikelin yalnızca yarısı kadar yoğundur (Şekil 1.1).

Yalnızca 300 derecenin altında, karbon fiber takviyeli plastiklerin özgül mukavemeti titanyum alaşımlarından daha yüksektir (Şekil 1.2). Daha yüksek sıcaklıklarda, titanyum alaşımlarının özgül mukavemeti özellikle mükemmeldir. Bununla birlikte, titanyumun maksimum servis sıcaklığı, oksitleyici özellikleri ile sınırlıdır. Titanyum-alüminyum bileşikleri bu eksikliği kısmen giderebildiğinden, alaşım geliştirmenin odak noktası haline geldiler. Geleneksel yüksek sıcaklık titanyum alaşımları yalnızca 500 dereceden biraz daha yüksek sıcaklıklarda kullanılabilirken, titanyum-alüminyum bazlı alaşımlar, iyi geliştirilmiş yüksek sıcaklık çelikleri ve nikel bazlı süper alaşımlarla doğrudan karşılaştırılabilir (Şekil 1.2).

korozyon direnci:

Titanyum ve titanyum alaşımları iyi korozyon direncine sahiptir. Aşağıdaki tabloda özetlenen bazı örneklere ek olarak, titanyum yüzeyindeki titanyum oksit filmin bütünlüğünü korumak ve iyi bir korozyon direnci sağlamak için zarar görmemesi çok önemlidir; oksit film bir kez hasar gördüğünde, en azından onarım şansı vardır. Bu nedenle, titanyum ve titanyum alaşımları, oksitleyici atmosferlerde uzun süreli korozyon direncine sahiptir ve az miktarda oksijen ve su bulunması, koruyucu bir oksit filmi oluşturmak için yeterlidir.

Titanyumun korozyon direnci, inert metaller (genellikle paladyum ve rutenyum), nikel ve molibden eklenerek veya makinede korozyon inhibitörleri kullanılarak geliştirilebilir. Kapsamlı korozyon veritabanları, farklı ortamlarda belirli alaşımların korozyonu hakkında bilgi sağlar.

Titanyumun kıyı/açık deniz uygulamalarında mükemmel korozyon direncine sahip olması gerekir. Mekanik, teknoloji ve korozyon nedenleriyle, yeni nesil açık deniz platformları binlerce metre titanyum alaşımlı iletim ve besleme boru hatlarına sahiptir.