1. Ներածություն
Ինժեներական նյութերի ոլորտում, տիտղոս vs Չժանգոտվող պողպատ Հաճախակի առանձնանում են որպես երկու բարձրորակ մետաղներ, որոնք օգտագործվում են արդյունաբերության լայն տեսականիով.
Նրանց դիմումները տարածվում են օդատիեզերական, բժշկական, ծովային, եւ սպառողական արտադրանք, առաջնորդվում են իրենց եզակի մեխանիկականով, քիմիական, եւ ֆիզիկական բնութագրեր.
Այս հոդվածը մատուցում է ա պրոֆեսիոնալ, Տվյալների վրա հիմնված համեմատություն Այս երկու նյութերից, նպատակ ունենալով տեղեկատվական տեխնոլոգիաների ընտրության որոշումներ տեղեկացնել իշխանությամբ եւ պարզությամբ.
2. Քիմիական կազմ & Ալյումինե համակարգեր
Հասկանալով Քիմիական կազմ և Ալյումինե համակարգեր տիտանի եւ չժանգոտվող պողպատից կարեւոր է նյութական ընտրության համար,
Քանի որ այս գործոններն ուղղակիորեն ազդում են մեխանիկական հատկությունների վրա, Կոռոզիոն դիմադրություն, Mal երմային պահվածք, եւ վերագործարկում.
Titanium համաձուլվածքներ
Այն սովորաբար օգտագործվում է երկու ձեւով:

- Առեւտրային զուտ տիտան (1-4-րդ դասարանները) - Թթվածնի բովանդակության տարբերությունը վերահսկում է ուժը եւ ճկունությունը.
- Titanium համաձուլվածքներ - Հիմնականում TI-6AL-4V (Դասարան 5), արդյունաբերության աշխատուժը.
| Տիտան դասարան | Կազմ | Հիմնական բնութագրերը |
| Դասարան 1 | ~ 99,5%, շատ ցածր o | Մեղմ, ամենաբարդը, Գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն |
| Դասարան 2 | 99.2% -ը, ցածր o | Ավելի ուժեղ, քան դասարանը 1, Լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերական ծրագրերում |
| Դասարան 5 (TI-6AL -4V) | ~ 90%, 6% Ալ, 4% Վիճակ | Բարձր ամրության-քաշի հարաբերակցությունը, օդատիեզերական & Կենսաբժշկական օգտագործումը |
| Դասարան 23 | TI-6AL -4V ELI (Լրացուցիչ ցածր միջաստեր) | Բարելավված բիոկոմպատենտը իմպլանտների համար |
Չժանգոտվող պողպատից ընտանիքներ
Չժանգոտվող պողպատներ են երկաթյա վրա հիմնված համաձուլվածքներ հետ ≥10.5% քրոմ, Պասիվ ձեւավորելը Cr₂o Ֆիլմ կոռոզիոն դիմադրության համար. Նրանք խմբավորված են միկրոկառուցվածությամբ:
| Ընտանիք | Բնորոշ դասարաններ | Հիմնական խառնուրդային տարրեր | Առաջնային բնութագրերը | Ընդհանուր դիմումներ |
| Օստենիտիկ | 304, 316, 321 | Խուզարկու, Մեջ, (Բարի լույս 316), (Դու 321) | Գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն, ոչ մագնիսական, Լավ ձեւականություն | Սննդի վերամշակում, Բժշկական սարքեր, Քիմիական սարքավորումներ |
| Ֆերիիտիկ | 409, 430, 446 | Խուզարկու | Մագնիսական, Չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն, Լավ ջերմային հաղորդունակություն | Ավտոմոբիլային արտաշնչում, սարք, Archit արտարապետական զարդարանք |
Պատերազմական |
410, 420, 440A / B / C | Խուզարկու, Գ | Բարձր կարծրություն եւ ուժ, մագնիսական, Ավելի քիչ կոռոզիոն դիմացկուն | Դանակներ, Տուրբինային շեղբեր, գործիքներ |
| Կրկնակի | 2205, 2507 | Խուզարկու, Մեջ, Ժամանակ, Ն | Բարձր ուժ, Բարելավված քլորիդի սթրեսի կոռոզիայից ճեղքումը (Շալվար) դիմադրություն | Ծովային կառույցներ, յուղել & գազ, կամուրջներ |
| Տեղումների հաստատում | 17-4PH, 15-5PH, 13-8Ժամանակ | Խուզարկու, Մեջ, Մգոհել, Ալ (կամ mo, Տզգոց) | Համատեղում է բարձր ամրության եւ կոռոզիոն դիմադրությունը, He երմամեկուսելի | Օդատիենտ, պաշտպանություն, լիսեռներ, փականներ, Միջուկային բաղադրիչներ |
3. Titanium vs չժանգոտվող պողպատից մեխանիկական հատկություններ
Titanium- ի եւ չժանգոտվող պողպատից ընտրելը պահանջում է հասկանալ նրանց հստակ մեխանիկական պրոֆիլները. Ստորեւ աղյուսակը նկարագրում է առավել համապատասխան հատկությունները սովորաբար օգտագործված դասարանների համար:

Մեխանիկական հատկությունների համեմատման աղյուսակ
| Սեփականություն | Տիտան դասարան 2 (Առեւտրային մաքուր) | TI-6AL-4V (Դասարան 5) | 304 Չժանգոտվող պողպատ | 316 Չժանգոտվող պողպատ |
| Խտություն (գ / սմ) | 4.51 | 4.43 | 8.00 | 8.00 |
| Առաձգական ուժ (MPA) | 345 | 900 | 505 | 515 |
| Բերք տալ ուժ (MPA) | 275 | 830 | ~ 215 | 205 |
| Երկարացում (%) | 20 տարեկան | 10-14 | ~ 40 | ~ 40 |
| Կարծրություն (Ժապավենի) | 160 | 330 | 150-170 | 150-180 |
| Էլաստիկ մոդուլ (Gpa) | 105 | 114 | 193 | 193 |
| Հոգնածության ուժ (MPA) | 240 | 510 | 240 | ~ 230 |
4. Կոռոզիոն դիմադրություն & Մակերեւույթի վարքագիծ
Կոռոզիայի կատարումը հաճախ թելադրում է նյութական ընտրություն պահանջկոտ միջավայրում.
Թե տիտանի, եւ չժանգոտվող պողպատը ապավինում են Պասիվ օքսիդի կինոնկարներ-Եթե նրանց պահվածքը կտրուկ շեղվում է քլորիդների տակ, թթու, եւ բարձրացված ջերմաստիճան.

Պասիվ կինոնկարի ձեւավորում
- Տիտղոս (Tio₂)
-
- Անմիջապես ձեւավորում է ա 2-10 նմ հաստ, Ինքնուրույն ապաքինող օքսիդի շերտ
- Re-re-passivates արագորեն, եթե քերծվում է նույնիսկ ծովային ջրով
- Չժանգոտվող պողպատ (Cr₂o)
-
- Զարգացնում է ա 0.5-3 նմ Chromium oxide ֆիլմ
- Արդյունավետ է օքսիդացնող միջավայրում, բայց խոցելի, որտեղ թթվածինը քայքայվում է
Հիմնական կետ: Tio₂ ավելի կայուն է, քան Cr₂o₃, Titanium բարձրակարգ դիմադրություն տալով քայքայիչ մեդիայի ավելի լայն տեսականի.
Ներկայացում ագրեսիվ միջավայրում
| Միջավայր | TI-6AL -4V | 316 Չժանգոտվող պողպատ |
| Քլորիդի կրող լուծումներ | Cl⁻- ում ոչ մի փոս չկա 50 g / l at 25 ° C | Pitt շեմն 6 g / l cl⁻ at 25 ° C |
| Ծովային ջրերի ընկղմամբ | < 0.01 մմ / տարվա կոռոզիոն տոկոսադրույքը | 0.05-0.10 մմ / տարի; Տեղայնացված փոս |
| Թթվային լրատվամիջոցներ (Հլխոր 1 Մ) | Պասիվ մինչեւ ~ 200 ° C | Դաժան միատեսակ հարձակումը; À 0.5 մմ / տարի |
| Օքսիդացնող թթուներ (Ժլատ 10%) | Գերազանց; Անտեսանելի հարձակումը | Լավ; À 0.02 մմ / տարի |
| Բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացում | Կայուն է 600 ° C | Կայուն է 800 ° C (ընդմիջվող) |
Տեղայնացված կոռոզիայից զգայունություն
- Թաթ & Crevice Corrosion
-
- Տիտղոս: Pitting ներուժ > +2.0 Vs. Գցում; ըստ էության անձեռնմխելի է նորմալ ծառայության ներքո.
- 316 Ss: Pitting ներուժ ~ +0.4 Vs. Գցում; Crevice կոռոզիոն տարածված է լճացած քլորիդներում.
- Սթրես-կոռոզիայից ճեղքումը (Շալվար)
-
- Տիտղոս: Իրականում SCC- ազատ Բոլոր ջրային լրատվամիջոցներում.
- Austenitic ss: Հակված է SCC- ին տաք քլորիդ միջավայրեր (օր., վերեւում 60 ° C).
Մակերեւութային բուժում & Ծածկույթներ
Տիտղոս
- Ապարդյուն: Բարելավում է օքսիդի հաստությունը (մինչեւ 50 նմ), Թույլ է տալիս գույնի մակնշումը.
- Միկրո-աղեղի օքսիդացում (Մա): Ստեղծում է ա 10-30 մկմ Կերամիկական նման շերտ; Խթանում է մաշվածությունը եւ կոռոզիոն դիմադրությունը.
- Պլազմային նիտլանդական: Բարելավում է մակերեսի կարծրությունը եւ հոգնածությունը.
Չժանգոտվող պողպատ
- Թթվային պասիվություն: Ազոտական կամ կիտրոնաթթուն հեռացնում է անվճար երկաթը, Խիտ կրելու ֆիլմը.
- Էլեկշռում: Հարթեցնում է մանրադիտակային գագաթները եւ հովիտները, Նվազեցնելով Crevice կայքերը.
- PVD ծածկույթներ (օր., Անագ, Խուզ): Հագելու եւ քիմիական հարձակման համար ավելացնում է բարակ կոշտ պատնեշ.
5. Ther երմային հատկություններ & Titanium- ի ջերմային բուժում ընդդեմ չժանգոտվող պողպատից
Mal երմային պահվածքը ազդում է ջերմաստիճանի ճոճանակների կամ բարձր ջերմային ծառայության ենթարկված բաղադրիչների նյութական ընտրության վրա.
Titanium vs Չժանգոտվող պողպատը զգալիորեն տարբերվում է ջերմության անցկացման մեջ, ընդարձակում, եւ բուժելիություն.

Mal երմային հաղորդունակություն & Ընդարձակում
| Սեփականություն | TI-6AL -4V | 304 Չժանգոտվող պողպատ |
| Mal երմային հաղորդունակություն (W / m · k) | 6.7 | 16.2 |
| Հատուկ ջերմային հզորություն (J / kg · k) | 560 | 500 |
| Mal երմային ընդլայնման գործակից (20-100 ° C, 10⁻⁶ / k) | 8.6 | 17.3 |
Ջերմամշակելի vs. Ոչ կարծր գնահատական
Martensitic չժանգոտվող պողպատը ջերմամշակելի է եւ կարող է կարծրացած եւ գայթակղվել ցանկալի մեխանիկական հատկությունների հասնելու համար.
Austenitic չժանգոտվող պողպատը ջերմային բուժումից ոչ կարծրացված է, Բայց նրանց ուժը կարող է աճել սառը աշխատելու միջոցով.
Կրկնակի steels- ը ապավինում է եռակցման ընթացքում վերահսկվող ջերմային ներդրմանը, առանց հետագա կարծրացման.
Titanium համաձուլվածքներ, ինչպիսիք են TI-6AL-4V, կարող են ջերմային բուժում լինել իրենց մեխանիկական հատկությունները օպտիմալացնելու համար, ներառյալ լուծումը օծանելիք, ծերություն, եւ սթրեսը թեթեւացնում է.
Բարձր ջերմաստիճանի կայունություն & Օքսիդացում
- Տիտղոս դիմադրում է օքսիդացմանը մինչեւ ~ 600 ° C օդում. Դրանից այն կողմ, Թթվածնի դիֆուզիոնից ընդգրկված կարող է առաջանալ.
- Չժանգոտվող պողպատ (304/316) մնում է կայուն 800 ° C ° C Ընդմիջում, շարունակական օգտագործմամբ մինչեւ ~ 650 ° C.
- Մասշտաբի ձեւավորում: SS- ն ձեւավորում է պաշտպանիչ քրոմի կշեռքներ; Titanium- ի օքսիդը խստորեն հավատարիմ է, Բայց խիտ կշեռքը կարող է տարածվել հեծանվավազքի տակ.
6. Կեղծում & Titanium vs չժանգոտվող պողպատ
Առնչականություն եւ մեքենայություն
Austenitic չժանգոտվող Steels- ը խիստ ձեւավորվում է եւ հեշտությամբ ձեւավորվում է `օգտագործելով պրոցեսներ, ինչպիսիք են խորը նկարը, դրոշմում, եւ ճկում.
Ferritic եւ Martensitic չժանգոտվող պողպատները ունեն ավելի ցածր ձեւականություն. Titanium- ը ավելի քիչ ձեւավորված է սենյակային ջերմաստիճանում `իր բարձր ամրության պատճառով, Բայց տաք ձեւավորման տեխնիկան կարող է օգտագործվել այն ձեւավորելու համար.
Titanium Machining- ը ավելի դժվար է, քան չժանգոտվող պողպատը `իր ցածր ջերմային հաղորդունակության պատճառով, Բարձր ուժ, եւ քիմիական ռեակտիվություն, որը կարող է հանգեցնել արագ գործիքների մաշվածության.
Եռակցման եւ պղտոր մարտահրավերներ
Եռակցման չժանգոտվող պողպատը լավ կայացած գործընթաց է, մատչելի տարբեր տեխնիկայով. Այնուամենայնիվ, Պետք է զգույշ լինել `զոդման վայրում կոռոզիայից կանխելու համար.
Եռակցման տիտանն ավելի դժվար է, քանի որ այն պահանջում է մաքուր միջավայր եւ անարդյունավետ գազի վահան, թթվածնից աղտոտումը կանխելու համար, ազոտ, եւ ջրածնի, որը կարող է քայքայել եռակցման մեխանիկական հատկությունները.
Բրազիան կարող է օգտագործվել նաեւ երկու նյութերի համար, Բայց պահանջվում են տարբեր լցոնիչ մետաղներ եւ գործընթացի պարամետրեր.
Հավելանյութերի արտադրություն (3D տպագրություն) պատրաստակամություն
Թե տիտանի, եւ չժանգոտվող պողպատը հարմար են հավելանյութերի արտադրության համար.
Titanium- ի բարձր ամրացման հարաբերակցությունը այն գրավիչ է դարձնում օդատիեզերքի եւ բժշկական դիմումների համար 3D տպագրություն.
Չժանգոտվող պողպատը նույնպես լայնորեն օգտագործվում է 3D տպագրության մեջ, Հատկապես սպառողական ապրանքների եւ բժշկական գործիքների բարդ երկրաչափություն արտադրելու համար.

Մակերեւութային հարդարման աշխատանքներ (փայլեցում, պասիվություն, Ապարդյուն)
Չժանգոտվող պողպատը կարող է փայլել բարձր փայլով, եւ պասիվացված, իր կոռոզիոն դիմադրությունը բարձրացնելու համար.
Titanium- ը կարող է փայլեցնել եւ անոդիզացվել `տարբեր մակերեսային ավարտներ եւ գույներ ստեղծելու համար, Ինչպես նաեւ բարելավել իր կոռոզիայից եւ հագնել դիմադրությունը.
7. Կենսաբազմություն & Բժշկական օգտագործում
Բժշկական դիմումներում, Հյուսվածքների համատեղելիություն, Կոռոզիոն դիմադրություն մարմնի հեղուկներում, և Երկարաժամկետ կայունություն Որոշեք նյութի համապատասխանությունը.
Titanium- ի իմպլանտի պատմությունը & Օսոնուլագրում
- Վաղ որդեգրում (1950ծուռ):
-
- Ներդրումների կողմից հետազոտությունները բացահայտեցին, որ ոսկորների պարտատոմսերը ուղղակիորեն տիտանին են (Օսոնուլագրում).
- Առաջին հաջողակ ատամնաբուժական իմպլանտները օգտագործում էին CP տիտան, ցուցադրող > 90% Հաջողության գներ մոտ 10 տարիներ.
- Օսոզացման մեխանիզմ:
-
- Տեղական Tio₂ Մակերեւութային շերտը աջակցում է ոսկրերի բջջային հավելվածին եւ տարածմանը.
- Կոշտացված կամ անոդացված մակերեսները բարձրացնում են ոսկրերի իմպլանտի կոնտակտային տարածքը 20-30%, կայունության բարելավում.
- Ընթացիկ օգտագործում:
-
- Օրթոպեդիկ իմպլանտներ: Հիպ եւ ծնկների հոդեր (TI-6AL -4V ELI)
- Ատամնաբուժական հարմարանքներ: Պտուտակներ, հատուցում
- Ողնաշարի սարքեր: Վանդակներ եւ ձողեր
Չժանգոտվող պողպատ վիրաբուժական գործիքների մեջ & Ժամանակավոր իմպլանտներ
- Վիրաբուժական գործիքներ:
-
- 304Լ և 316Լ Չժանգոտվող պողպատներ գերակշռում են գլխամաշկները, ֆորսներ, եւ սեղմակներ `ստերիլիզացման եւ բարձր ամրության հեշտության պատճառով.
- AutoClave ցիկլեր (> 1,000) Ոչ մի էական կոռոզիա կամ հոգնածության անհաջողություններ պատճառեք.
- Ժամանակավոր ամրագրման սարքեր:
-
- Քորոցներ, պտուտակներ, եւ ափսեները պատրաստված են 316Լ Fracture Repair- ի համար բավարար ուժ առաջարկեք.
- Հեռացում ներսում 6-12 ամիս Նվազեցնում է մտահոգությունները նիկելի թողարկման կամ զգայունացման վերաբերյալ.
Նիկելի ալերգիայի նկատառումները
- Նիկելի պարունակությունը 316 լ SS- ում: 10-12% քաշով
- Նիկելի զգայունության տարածվածությունը: Ազդում է 10-20% բնակչության, հանգեցնելով դերմատիտի կամ համակարգային ռեակցիաների.
Մեղմացման ռազմավարություններ:
- Մակերեւութային ծածկույթներ: Պարիլեն, կերամիկական, կամ PVD- ի խոչընդոտները նվազեցնում են նիկելի իոնների թողարկումը մինչեւ 90%.
- Այլընտրանքային համաձուլվածքներ: Օգտագործել Նիկել-անվճար չժանգոտվող (օր., 2205 կրկնակի) կամ տիտղոս ալերգիայի հակված հիվանդների համար.
Ստերիլիզացիա & Երկարաժամկետ հյուսվածքների պատասխան
| Ստերիլիզացման մեթոդ | Տիտղոս | Չժանգոտվող պողպատ |
| Ավտոկլավ (գոլորշի) | Գերազանց; մակերեսի փոփոխություն չկա | Գերազանց; պահանջում է պասիվացման ստուգում |
| Քիմիական (օր., glutaraldehyde) | Ոչ պակաս ազդեցություն | Կարող է արագացնել փոսը, եթե քլորիդ-աղտոտված է |
| Գամմա ճառագայթում | Ոչ մի ազդեցություն մեխանիկական հատկությունների վրա | Հնարավոր է փոքր մակերեւույթի օքսիդացում |
- Տիտղոս Ex ուցահանդեսներ Նվազագույն ION թողարկում (< 0.1 μG / CM² / օր) եւ էլիկիտ ա Մեղմ արտաքին մարմնի պատասխան, Բարակ ձեւավորելը, Կայուն մանրաթելային պարկուճ.
- 316Լ ss թողարկումներ երկաթ, քրոմ, Նիկելի իոններ ավելի բարձր տեմպերով (0.5-2 մկգ / CM² / օր), Հնարավորորեն հրահրելով տեղական բորբոքում հազվադեպ դեպքերում.
9. Titanium vs չժանգոտվող պողպատից դիմումներ
Չժանգոտվող պողպատ vs տիտղոս երկուսն էլ լայնորեն օգտագործված ինժեներական նյութեր են, որոնք հայտնի են իրենց կոռոզիոն դիմադրությամբ եւ ուժով,
Բայց նրանց դիմումների դաշտերը զգալիորեն տարբերվում են քաշի տարբերությունների պատճառով, ծախս, Մեխանիկական հատկություններ, եւ կենսապահովություն.

Titanium ծրագրեր
Օդատիեզերք եւ ավիացիա
- Օդանավերի եւ վայրէջքի փոխանցման բաղադրիչներ
- Դիրանի շարժիչի մասեր (Կոմպրեսորային շեղբեր, Ծածկոցներ, սկավառակներ)
- Տիեզերանավերի կառուցվածքներ եւ ամրացումներ
Ռացիոնալ: Բարձր ամրության-քաշի հարաբերակցությունը, Հիանալի հոգնածության դիմադրություն, եւ կոռոզիոն դիմադրություն ծայրահեղ միջավայրում.
Բժշկական եւ ատամնաբուժական
- Օրթոպեդիկ իմպլանտներ (Հիպի եւ ծնկների փոխարինում)
- Ատամնաբուժական իմպլանտներ եւ հատումներ
- Վիրաբուժական գործիքներ
Ռացիոնալ: Բացառիկ Birocompatibility, ոչ թունավորություն, եւ դիմադրություն մարմնի հեղուկներին.
Ծովային եւ օֆշորային
- Սուզանավային կեռիկներ
- He երմափոխանակիչներ եւ կոնդենսատորի խողովակներ ծովային ջրերում
- Օֆշորային նավթի եւ գազի հարթակներ
Ռացիոնալ: Գերադասելի կոռոզիոն դիմադրություն քլորիդի հարուստ եւ աղի միջավայրում.
Քիմիական վերամշակման արդյունաբերություն
- Ռեակտորներ, Անոթներ, եւ խողովակաշար `քայքայիչ թթուները բեռնաթափելու համար (օր., հիդրոքլոր, Ծծմբաթթու)
Ռացիոնալ: INERT- ը քիմիական նյութերի մեծ մասի եւ օքսիդացնող գործակալների մեծ ջերմաստիճանում.
Սպորտային եւ սպառողական ապրանքներ
- Բարձրորակ հեծանիվներ, Գոլֆի ակումբներ, եւ ժամացույցներ
Ռացիոնալ: Թեթեւակի, դիմացկուն, եւ պրեմիում գեղագիտություն.
Չժանգոտվող պողպատից դիմումներ
Archit արտարապետություն եւ շինարարություն
- Ծածկույթ, բազրիքներ, Կառուցվածքային ճառագայթներ
- Տանիք, Վերելակների դռներ, եւ ճակատային վահանակներ
Ռացիոնալ: Գեղագիտական բողոքարկում, Կոռոզիոն դիմադրություն, եւ կառուցվածքային ուժ.
Սննդի եւ խմիչքների արդյունաբերություն
- Սննդի վերամշակման սարքավորումներ, տանկ, եւ լվացարաններ
- Գարեջրագործություն եւ կաթնամթերք
Ռացիոնալ: Հիգիենիկ մակերես, Դիմադրություն սննդի թթուներին, հեշտ է ստերիլիզացնել.
Բժշկական սարքեր եւ գործիքներ
- Վիրաբուժական գործիքներ (գլխամաշկներ, ֆորսներ)
- Հիվանդանոցային սարքավորումներ եւ սկուտեղներ
Ռացիոնալ: Բարձր կարծրություն, Կոռոզիոն դիմադրություն, եւ ստերիլիզացման հեշտությունը.
Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն
- Արտանետվող համակարգեր, զարդարել, եւ ամրացումներ
- Վառելիքի բաքեր եւ շրջանակներ
Ռացիոնալ: Կոռոզիոն դիմադրություն, Առողջություն, եւ չափավոր արժեքը.
Արդյունաբերական սարքավորումներ եւ քիմիական մշակում
- Press նշման անոթներ, He երմափոխանակիչներ, եւ տանկեր
- Պոմպեր, փականներ, եւ խողովակների համակարգեր
Ռացիոնալ: Բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն եւ դիմադրություն քիմիական նյութերի լայն տեսականի.
10. Titanium- ի դեմ եւ չժանգոտվող պողպատից
Երկուսն էլ Չժանգոտվող պողպատ և տիտղոս Առաջարկեք գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն եւ ուժ, Բայց նրանք շեղվում են այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ծախս, քաշ, մեքենայություններ, եւ կենսապահովություն.
Titanium- ի կողմերը
- Բարձր ամրության-քաշի հարաբերակցությունը
Տիտան է 45% ավելի թեթեւ, քան չժանգոտվող պողպատը `համեմատելի կամ նույնիսկ վերադաս ուժ առաջարկելով. - Գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն
Հատկապես քլորիդների դիմացկուն, աղի, եւ շատ ագրեսիվ թթուներ `իդեալական ծովային եւ քիմիական միջավայրի համար. - Վերադաս Birocompatibility
Ոչ թունավոր, Ոչ ռեակտիվ հեղուկ հեղուկների կողմից գերադասելի բժշկական իմպլանտներում եւ վիրաբուժական ծրագրերում. - Հոգնածություն եւ սողացող դիմադրություն
Ժամանակի ընթացքում լավ է կատարում ցիկլային բեռնման եւ բարձր ջերմաստիճանի սթրեսի ներքո. - Ջերմային կայունություն
Պահպանում է մեխանիկական հատկությունները բարձրացված ջերմաստիճանում (>400° C) Ավելի լավ է, քան չժանգոտվող պողպատների մեծ մասը.
Տանիքի
- Բարձր գին
Հումքի եւ վերամշակման ծախսերը զգալիորեն ավելի բարձր են, քան չժանգոտվող պողպատից (Մինչեւ 10 × կամ ավելին). - Դժվար է մեքենայի եւ զոդել
Ther ածր ջերմային հաղորդունակությունն ու աշխատատեղերի կարծրացման գործիքը բարձրացնում են գործիքային հագուստը եւ պահանջում են մասնագիտացված տեխնիկա. - Համաձուլվածքների սահմանափակ մատչելիություն
Ավելի քիչ առեւտրային դասարաններ եւ համաձուլվածքների ընտրանքներ `չժանգոտվող պողպատից ընտանիքի համեմատ. - Հագուստի ցածր դիմադրություն
Չհամաձայնեցված պայմաններում, Titanium- ը կարող է լաց լինել կամ կրում է շփման ներքո ինտենսիվ պայմաններով.
Չժանգոտվող պողպատից
- Ծախսերի արդյունավետ
Լայնորեն մատչելի եւ շատ ավելի էժան, քան տիտան, մասնավորապես, նման դասարաններում 304 կամ 430. - Գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն
Հատկապես օքսիդացնող միջավայրում եւ մեղմ թթուներով; դասարաններ 316 Excel- ը քլորիդ հարուստ պարամետրերում. - Բարձր ուժ եւ կոշտություն
Լավ բեռի կրող հնարավորությունը `կարծրության համար հարմարեցված ընտրանքներով, առաձգականություն, կամ ուժ. - Լավ արտադրության հատկություններ
Պատրաստակամորեն զոդել, մշակված, եւ ձեւավորվել է ստանդարտ գործիքներ `իդեալական բարձր ծավալի արտադրության համար. - Բազմակողմանի համաձուլվածքներ եւ ավարտներ
Տասնյակ առեւտրային դասարաններ եւ մակերեսը ավարտվում է բազմազան ծրագրերի համար.
Չժանգոտվող պողպատից
- Ավելի ծանր, քան տիտան
Համարյա 60% Քսեր-անօգուտ քաշային զգայուն ծրագրերի համար (օր., օդատիեզերական, Իմպլանտներ). - Քլորիդի փոսերի զգայունությունը
Հատկապես ցածր դասարաններում (օր., 304) Ծովային կամ աղի լակի միջավայրում. - Ստորին կենսապահովություն (Որոշ դասարաններ)
Կարող է առաջացնել ալերգիկ ռեակցիաներ կամ արտահոսք նիկելի պակաս գերադասելի երկարաժամկետ իմպլանտային սարքերում. - Մագնիտիզմ (Որոշ դասարաններում)
Ferritic եւ Martensitic չժանգոտվող պողպատները կարող են մագնիսական լինել, որը կարող է խանգարել զգայուն ծրագրերին.
11. Ստանդարտներ, Տեխնիկական պայմաններ & Վկայական
Titanium չափանիշներ
- ASTM F136: TI-6AL -4V ELI իմպլանտների համար
- Ams 4911: Aerospace Titanium
- ISO 5832-3: Իմպլանտներ-չհրապարակված տիտան
Չժանգոտվող պողպատե ստանդարտներ
- ASTM A240: Ափսե, թերթ
- ASTM A276: Բարեր եւ ձողեր
- Մեջ 10088: Չժանգոտվող պողպատի դասարաններ
- ISO 7153-1: Վիրաբուժական գործիքներ
12. Համեմատության աղյուսակ: Titanium vs չժանգոտվող պողպատ
| Սեփականություն / Բնորոշող | Տիտղոս (օր., TI-6AL-4V) | Չժանգոտվող պողպատ (օր., 304, 316, 17-4PH) |
| Խտություն | 4,5 գ / սմ | 7,9 - 8.1 գ / սմ |
| Հատուկ ուժ (Ուժ-քաշ) | Շատ բարձր | Չափավոր |
| Առաձգական ուժ | 900-1,100 MPA (TI-6AL-4V) | 500-1000 MPA (Կախված դասարանից) |
| Բերք տալ ուժ | 830 mpa (TI-6AL-4V) | 200-950 mpa (օր., 304 մինչեւ 17-4PH) |
| Էլաստիկ մոդուլ | 110 GPA | 190-210 GPA |
| Կոռոզիոն դիմադրություն | Գերազանց (Հատկապես քլորիդներում եւ ծովային ջրերում) | Գերազանց (Տարբերվում է ըստ դասարանի; 316 > 304) |
| Օքսիդի շերտ | Tio₂ (Շատ կայուն եւ ինքնուրույն բուժում) | Cr₂o (Պաշտպանիչ, բայց ենթակա է քլորիդներում փոսելու համար) |
| Կարծրություն (Վեր) | 330 hv (TI-6AL-4V) | 150-400 HV (Դասարանի կախված) |
| Mal երմային հաղորդունակություն | ~ 7 w / m · k | 15-25 w / M · k |
Հալման կետ |
1,660 ° C | 1,400-1,530 ° C |
| Եռակցման հնարավորություն | Դժվար; պահանջում է իներտ մթնոլորտ | Ընդհանրապես լավ; Զգայունացումից խուսափելու համար անհրաժեշտ խնամք |
| Մեքենայություններ | Դժվար; Պատճառներ է առաջացնում գործիք | Ավելի լավ; Հատկապես ազատ մեքենայական դասարաններով |
| Կենսաբազմություն | Գերազանց; Իդեալական է իմպլանտների համար | Լավ; օգտագործվում է վիրաբուժական գործիքների եւ ժամանակավոր իմպլանտների մեջ |
| Մագնիսական հատկություններ | Ոչ մագնիսական | Օստենիտիկ: ոչ մագնիսական; Պատերազմական: մագնիսական |
| Ծախս (Հումք) | Բարձր (5-10 × չժանգոտվող պողպատ) | Չափավոր |
| Վերամշակելիություն | Բարձր | Բարձր |
13. Եզրափակում
Titanium- ը եւ չժանգոտվող պողպատը յուրաքանչյուրն ունեն հստակ առավելություններ. Titanium- ը իդեալական է, որտեղ թեթեւ ուժ է, Հոգնածության դիմադրություն, կամ BioCompatibility- ը առաքելության-կրիտիկական է.
Չժանգոտվող պողպատ, հակադրությամբ, Առաջարկում է բազմակողմանի մեխանիկական հատկություններ, Հեշտ կեղծիք, եւ ծախսերի արդյունավետությունը.
Նյութի ընտրությունը պետք է լինի դիմումի հատուկ, Հաշվի առնելով ոչ միայն կատարումը, Բայց նաեւ երկարաժամկետ արժեք, ԱՐՏԱԴՐՈՒՄ, եւ կարգավորող ստանդարտներ.
Ընդհանուր ծախսերի ընդհանուր ծախսը հաճախ բացահայտում է տիտանիական իրական արժեքը, մասնավորապես պահանջկոտ միջավայրում.
ՀՏՀ
Տիտանն ավելի ուժեղ է, քան չժանգոտվող պողպատից?
Titanium- ն ունի ավելի բարձր Հատուկ ուժ (Ուժ-քաշի հարաբերակցությունը) քան չժանգոտվող պողպատ, Նշանակում է, որ այն ավելի մեծ ուժ է տրամադրում մեկ միավորի զանգվածի համար.
Այնուամենայնիվ, մի քանիսի կարծրացված չժանգոտվող պողպատե դասարաններ (օր., 17-4PH) կարող է գերազանցել տիտանի առաձգական ուժով.
Չժանգոտվող պողպատ մագնիսական է, մինչ տիտանը չէ?
Այո. Austenitic չժանգոտվող պողպատներ (օր., 304, 316) ոչ մագնիսական են, բայց Մարտենսիտ եւ ֆերմերային Դասարանները մագնիսական են.
Տիտղոս, Ի հակադրություն, է լինել ոչ մագնիսական, Այն իդեալական դարձնելով MRI- համատեղելի բժշկական սարքերի նման դիմումների համար.
Կարող են երկուսն էլ զոդել ինչպես Titanium- ը, այնպես էլ չժանգոտվող պողպատը?
Այո, Բայց տարբեր պահանջներով. Չժանգոտվող պողպատ ավելի հեշտ է զոդել, օգտագործելով ստանդարտ մեթոդներ (օր., TIG, Ես).
Titanium եռակցում պահանջում է Լիովին իներտ մթնոլորտ (Արգոնի պաշտպանություն) Աղտոտումից եւ ընդգրկությունից խուսափելու համար.
Որ նյութն է ավելի լավ ջերմաստիճանի բարձրորակ ծրագրերի համար?
Չժանգոտվող պողպատ, հատկապես He երմակայուն դասարաններ նման 310 կամ 446, լավ է կատարում կայուն բարձր ջերմաստիճանում.
Տիտղոս դիմադրում է օքսիդացման մինչեւ 600 ° C, Բայց դրա մեխանիկական հատկությունները դրանից դուրս քայքայում են.
Կարող են հավաքվել Titanium- ը եւ չժանգոտվող պողպատը հավաքույթներում?
Զգուշացում է առաջարկվում. Գալվանական կոռոզիայից կարող է առաջանալ, երբ տիտանի եւ չժանգոտվող պողպատը շփման մեջ է էլեկտրոլիտի ներկայությամբ (օր., ջրմուղ), Հատկապես, եթե չժանգոտվող պողպատը անոդիկ նյութ է.


