صبغة تيتانيوم من سبيكة التيتانيوم TA1 المخصصة بمقاومة عالية للتآكل للتطبيقات بالموجات فوق الصوتية

توجد أنواع مختلفة من قضبان سبائك التيتانيوم بخصائص أداء وسيناريوهات تطبيق مميزة بناءً على اختلافات تركيبها. تشمل الأنواع الأساسية وخصائصها:

• TA1، TA2، TA3: سبائك التيتانيوم النقية التجارية التي تتميز بقابلية لحام ممتازة، ومقاومة للتآكل، والتوافق الحيوي. تستخدم على نطاق واسع في مجالات الطيران والفضاء، والطب، والكيمياء.
• TC4 (Ti-6Al-4V): سبائك تيتانيوم عالية القوة ذات خصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة جيدة للتآكل، تستخدم عادة في مكونات محركات الطائرات وأجزاء الهياكل الفضائية.
• TB6 (Ti-10V-2Fe-3Al): سبائك تيتانيوم فائقة القوة من نوع بيتا مناسبة للأجزاء الهيكلية عالية التحميل التي تتطلب قوة قصوى.
• TA7ELI (Ti-5Al-2.5Sn): سبائك تيتانيوم مقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة للبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة للغاية مثل أقواس خزان وقود الهيدروجين السائل.
• TA15، TA24، TA22: التركيز على قابلية اللحام والاستقرار في درجات الحرارة العالية لهياكل لحام غلاف المحرك والتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.

TA1 هو تيتانيوم نقي تجاري مع التيتانيوم (Ti) كمكون أساسي ولا توجد به عناصر سبائك. نطاق التركيب الكيميائي النموذجي (نسبة الكتلة %):

Ti ≥ 99.0%، Fe ≤ 0.20%، C ≤ 0.08%، N ≤ 0.03%، H ≤ 0.015%، O ≤ 0.15%. يضمن المحتوى المنخفض للغاية من الشوائب والنقاء العالي للتركيب مقاومة ممتازة للتآكل والتوافق الحيوي.

مثل التيتانيوم النقي، يتميز TA1 بقوة منخفضة ولكن لدونة ومتانة ممتازة:

• مقاومة الشد: ≥240 ميجا باسكال
• مقاومة الخضوع: ≥170 ميجا باسكال
• الاستطالة: ≥24%
• نسبة الانكماش في المساحة: ≥40%

• أداء العمل الساخن: قدرات ممتازة في الطرق، والدرفلة الساخنة، والسحب. نطاق درجة حرارة العمل الساخن: 800-950 درجة مئوية. يمكن تشكيله في مواصفات وأشكال مختلفة مع صعوبة معالجة منخفضة.
• أداء اللحام: قابلية لحام ممتازة مناسبة للحام القوس الأرجوني، ولحام الحزمة الإلكترونية، ولحام البلازما، وما إلى ذلك. أداء وصلة مستقر مع الحد الأدنى من العيوب.
• مقاومة التآكل: مقاومة ممتازة في مياه البحر، والأحماض المؤكسدة، والقلويات، والأملاح. يتآكل فقط في بيئات الأحماض المختزلة القوية التي تحتوي على أيونات الفلورايد، وحمض الهيدروكلوريك المركز، وحمض الكبريتيك المركز.

المعيار المرجعي الأساسي: GB/T 2965-2021 "قضبان التيتانيوم وسبائك التيتانيوم" (يحل محل GB/T 3620.1-2007). يحدد هذا المعيار التركيب الكيميائي، والخصائص الميكانيكية، وعمليات المعالجة الحرارية، وجودة السطح، والانحرافات الأبعاد، وطرق الفحص.

• ASTM B348: معيار قضبان التيتانيوم النقي، حيث تتوافق الدرجة 1 مع سبائك التيتانيوم المحلية TA1
• ASTM B336: معيار مرجعي لقضبان سبائك التيتانيوم المطروقة
• سلسلة AMS 4900: مواصفات مواد الطيران والفضاء مع متطلبات محسنة لجودة السطح، والاختبار غير المدمر، وتفاوت الخصائص الميكانيكية

• الخلط بين التيتانيوم النقي وسبائك القوة العالية: يتميز TA1 بقوة منخفضة ولا يمكنه استبدال سبائك التيتانيوم عالية القوة مثل TC4 للتطبيقات عالية التحميل.
• تجاهل قيود التآكل: بينما يتمتع TA1 بمقاومة ممتازة للتآكل، إلا أنه يتآكل في الأحماض المختزلة القوية والبيئات المحتوية على الفلورايد.
• معلمات العمل الساخن غير الصحيحة: التحكم الصارم في درجة حرارة التسخين، ووقت الاحتفاظ، وسرعة التشوه ضروري لتجنب تضخم الحبيبات أو التشقق.
• تجاهل التحكم في البنية المجهرية: حجم الحبيبات المنتظم ومحتوى الشوائب يؤثران بشكل كبير على الخصائص الميكانيكية ومقاومة التآكل.
• حذف المعالجة الحرارية: التلدين يزيل الإجهاد الداخلي، ويحسن اللدونة، ويضمن استقرار المعالجة.

تستخدم قضبان سبائك التيتانيوم TA1 على نطاق واسع في مختلف القطاعات الصناعية نظرًا لكثافتها المنخفضة، ومقاومتها العالية للتآكل، والتوافق الحيوي، واللدونة الممتازة:

• الطيران والفضاء: أجزاء هيكلية مساعدة، وخطوط أنابيب، وموصلات لهيكل الطائرة
• صناعة البتروكيماويات: خطوط أنابيب، وفلنجات، ومكونات صمامات المضخات، وأنابيب المبادلات الحرارية
• الهندسة البحرية: معدات تحلية مياه البحر، وأجهزة بحرية، ومثبتات تحت الماء
• الأجهزة الطبية: مفاصل اصطناعية، وزرعات أسنان، وأدوات جراحية
• المعدات الكيميائية: أجزاء هيكلية مقاومة للتآكل، وبطانات مفاعلات، وألواح كاثودية
• مجالات أخرى: الطلاء الكهربائي للصناعات الخفيفة، ومعدات حماية البيئة، وأقواس الأدوات الدقيقة

باعتباره تيتانيومًا نقيًا تجاريًا، توفر قضبان سبائك التيتانيوم TA1 حلولًا أساسية للمواد المقاومة للتآكل للصناعة الحديثة، على الرغم من أنه يجب فهم حدود أدائها بوضوح لتجنب الخلط بينها وبين سبائك التيتانيوم عالية القوة.