Titanyum alaşımı--Uzay ısısına dayanabilir ve vücuda implante edildiğinde kemiklerin büyümesine yardımcı olabilir - Blog

10.000 metre yükseklikte 1.000 santigrat dereceyi aşan alevlere saatlerce maruz kalmaya deforme olmadan dayanması gereken bir metal var; ama aynı zamanda reddedilmeden, aşındırılmadan veya gevşetilmeden onlarca yıl boyunca insan vücuduna sessizce gömülü kalmalıdır. Bu iki senaryo, bir malzemeden neredeyse zıt nitelikler talep ediyor. Biri aşırı yüksek-sıcaklık dayanımı gerektirirken, diğeri canlı dokuyla uzun süreli-uyumluluk gerektirir. Ancak ikisi de aynı metali işaret ediyor-titanyum alaşımı.

Soru şu: Neden bazı titanyum alaşımları motorlarda kullanılırken bazıları insan vücudunda kullanılıyor?

Cevap periyodik tabloda değil, onların içindeki görünmez "yapıda" yatıyor.

I. Titanyumun Gücü: Hafif, Güçlü ve Dayanıklı

Titanyum alaşımlarının neden bu kadar çok alanda kullanıldığını anlamak için öncelikle "fabrika ayarlarına" bakmalıyız. Titanyumun en büyüleyici yönlerinden biri, tipik olarak birbirleriyle çatışan birçok avantajı birleştirmesidir: Çelikten önemli ölçüde daha düşük bir yoğunluğa sahiptir, ancak gücü birçok yapısal çeliğinkiyle rekabet eder; korozyona-dayanıklıdır ve birçok zorlu ortamda stabil kalır; ve yine de orta derecede yüksek sıcaklıklardaki yüklere dayanabilir.

Daha da önemlisi, saf titanyum "dönüştürme" yeteneğine sahiptir. Düşük sıcaklıklarda atomları sıkı-paketlenmiş bir yapıda düzenlenir; sıcaklık belirli bir kritik noktanın üzerine çıktığında farklı bir düzenlemeye geçer. Malzeme biliminde birincisine faz, ikincisine faz denir. Titanyumun neredeyse tüm sırları bu iki harfte özetlenmiştir: stabilite ve sağlamlık sağlarken, işlenebilirlik ve potansiyel sunar.

II. TI6AL4V: Her Şeyi Yapan-ve Her Şeyi İyi Yapan "Büyük Birader" Titanyum alaşımı ailesinden yalnızca bir adı hatırlayabilseydiniz, bu büyük olasılıkla TI6AL4V olurdu. Hem kararlı bir faz hem de uygun miktarda faz içeren + iki-fazlı titanyum alaşımı kategorisine aittir. Bu "yarım-yarım-yarı" konfigürasyon sıradanlıkla sonuçlanmaz, bunun yerine nadir bir dengeyle sonuçlanır: yeterli güç, yeterli süneklik, nispeten iyi işlenebilirlik ve istikrarlı genel performans. TI6AL4V'nin başarısı tek bir açıdan mükemmel olmaktan değil, genel olarak tutarlı bir şekilde iyi performans göstermesinden kaynaklanmaktadır.

III. Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si: Isıya biraz daha derine dalın

Standart iki-fazlı titanyum alaşımları belirli bir sıcaklıkta "yumuşmaya" başlar-mukavemetleri azalır ve ısıya uzun süre maruz kalmaları yavaş yavaş deforme olmalarına neden olur. Daha yüksek sıcaklıklarda bütünlüklerini korumak için Gr5'in bileşimi tek başına yetersizdir.Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3S, bu "ısıya dayanıklı" uygulama için özel olarak tasarlanmıştır. Alaşım elementlerinin dengesinin ayarlanmasıyla mikro yapısı yüksek sıcaklıklarda daha stabil kalarak sürünme ve yumuşamaya karşı üstün direnç sağlar.

Kısacası: Titanyum alaşımlarına genellikle "evrensel metal" denir, ancak bu çok yönlülük doğuştan değildir. Temeli "şekil-değişen" çift yönlü bir yapıya dayanır ve potansiyeli, mikro yapısı üzerindeki insan kontrolü tarafından belirlenir. Dengeli çift yönlü alaşımlardan ısıya-dirençli formülasyonlara ve potansiyelini en üst düzeye çıkaran yakın- sistemlere kadar, bu genişlemenin her adımı tek, basit bir prensiple yönlendirilir: malzeme olasılıkları sağlar; gerisi sınırları zorlamak bizim elimizde.

1 Kilogram Of Titanium Bar High Purity Titanium Metal Cube