Jaka jest różnica między stalą tytanową, czystym tytanem i stopem tytanu?

Nazwa stal tytanowa nie jest standardową nazwą akademicką, ale nazwą handlową. Tak zwana stal tytanowa jest w rzeczywistości rodzajem stali nierdzewnej, która nie zawiera tytanu. Zastosowanym materiałem nie jest tytan, ale stal nierdzewna 316L. Nazywa się to stalą tytanową, aby przyciągnąć ludzi. Niektórzy nazywają to nawet biżuterią ze stopu tytanu, ale w rzeczywistości są to produkty ze stali nierdzewnej, które nie zawierają tytanu. Cena biżuterii wykonanej z tego materiału jest znacznie niższa niż innej biżuterii złotej i srebrnej.

Widać, że stal tytanowa nie zawiera tytanu, a jej głównym składnikiem jest żelazo. Stal tytanowa różni się od innych stali nierdzewnych jedynie wtedy, gdy jest używana jako biżuteria i ma wysoką wartość. Koszt i odporność na korozję stali nierdzewnej 316L są rzeczywiście lepsze niż zwykłej stali nierdzewnej.

Jednak to, co naprawdę można nazwać materiałami tytanowymi, dzieli się ogólnie na dwie kategorie: jedna to czysty tytan, a druga to stop tytanu.

Czysty tytan to tytan o zawartości tytanu przekraczającej 99,%. Nie jest mieszany z żadnym metalem. Największą zawartością tytanu jest świeżo wytworzony tytan gąbczasty, który jest wytwarzany z czterochlorku tytanu zredukowanego magnezem. To idzie tak:

Jest luźny i porowaty, ma bardzo niską wytrzymałość i nie może być stosowany bezpośrednio jako materiał tytanowy. Jest to najbardziej zaawansowany materiał z materiału tytanowego. Po wytopie, kuciu i walcowaniu przetwarza się go na różne kształty płyt, drutów, rur itp.

Zawartość tytanu w gąbce tytanowej jest bliska 100%. Jednakże tytan jest zbyt aktywny i może łatwo reagować z tlenem, azotem, wodorem itp. znajdującymi się w powietrzu pod wpływem powietrza, więc osiągnięcie 100% czystości jest prawie niemożliwe.

Ogólnie rzecz biorąc, jeśli zawartość tytanu jest wyższa niż 95%, staje się czystym tytanem przemysłowym. Czysty tytan dzieli się na TA1-TA4 według zawartości tytanu i zawartości zanieczyszczeń. Najpopularniejsze z nich, których zwykle używamy, to TA1 i TA2. Zanieczyszczenia to głównie tlen, azot, wodór, węgiel, żelazo itp. Im wyższa zawartość tytanu, tym jest on bardziej miękki i tym mniejsza jest jego wytrzymałość, ale tym lepsza jest jego wytrzymałość.
Dlatego też wykonując tytanowe klamry do pasków i tytanową biżuterię, w miejscach, w których siła oddziaływania nie jest zbyt duża, zastosujemy materiał TA1, natomiast materiał TA2 wykorzystamy na trzpienie i małe śrubki.
Kiedy wykonujemy miseczki z czystego tytanu, nie możemy używać TA2. Im wyższa czystość, tym lepiej. W szczególności zawartość wodoru musi być niska, w przeciwnym razie łatwo pęknie z powodu niewystarczającej wytrzymałości lub pojawią się wyraźne linie rozciągnięcia. Lub wżery, wskaźnik złomu będzie dość wysoki.
Porozmawiajmy o stopie tytanu. Jak sama nazwa wskazuje, jest to stop utworzony przez tytan i inne metale i niemetale. Te metale i niemetale, takie jak aluminium, molibden, wanad, chrom, żelazo, cyrkon, cyna, tlen, węgiel itp. Stopy tytanu dzielą się na serie TA, TB i TC według różnych struktur metalograficznych. Nie będę tu wdawał się w szczegóły.

Weźmy jako przykład najczęściej używany stop tytanu TC4. Zawartość tytanu wynosi 90%, aluminium 6% i wanadu 4%, dlatego jest również nazywany tytanem 6 aluminium 4 wanadem. Stop tytanu TC4 jest najwcześniej opracowanym i najczęściej stosowanym stopem tytanu na świecie. Jest to również najwcześniejszy stop tytanu stosowany w leczeniu. Jego produkcja stanowi ponad połowę całkowitej produkcji różnych produktów ze stopów tytanu na świecie, szczególnie w przemyśle lotniczym. Ponad 80%. Ma wysokie właściwości antykorozyjne, jest mocniejszy niż czysty tytan, ma dobrą wytrzymałość i jest stosunkowo łatwy w obróbce i spawaniu, dzięki czemu jego ogólne właściwości są doskonałe i nie powoduje alergii jak czysty tytan.
Który więc jest lepszy, czysty tytan czy stop tytanu?
To nie jest jednoznaczne. Różne materiały są odpowiednie dla różnych produktów. Ogólnie rzecz biorąc, wyłączając czynniki takie jak wygląd, koszt materiału stopu tytanu jest wyższy niż koszt czystego tytanu. Oczywiście stop tytanu musi być tutaj zwykłego gatunku, który jest oparty na tytanie i dodawany do innych metali i niemetali, zamiast dodawać trochę tytanu do innych metali i udawać stop tytanu, jeśli zawiera trochę tytan. Mam nadzieję, że konsumenci będą mogli wykazać się większym zdrowym rozsądkiem, mieć oczy szeroko otwarte i kupować produkty, które są warte swoich pieniędzy.