آلیاژهای تیتانیوم

تیتانیوم گرید 3 یکی از رده های تیتانیوم خالص است که در مقایسه با سایر گریدها، کاربرد کمتری در صنعت دارد. تیتانیوم گرید 3 استحکام مکانیکی بالاتری از گریدهای 1 و 2 دارد، ولی شکل پذیری آن از رده های نامبرده کمتر است.

همانند سایر رده های تیتانیوم خالص، تیتانیوم گرید 3 نیز از مقاومت به خوردگی مناسبی برخوردار است.

گرید 4 بین رده های تیتانیوم خالص، بیشترین استحکام مکانیکی را دارد. همانند سایر رده های تیتانیوم خالص از مقاومت به خوردگی و شکل پذیری مناسبی برخوردار است. شکل پذیری مناسب، قابلیت جوشکاری، چقرمگی بالا و مقاومت به شکست بر اثر ضربه، تیتانیوم گرید 4 را تبدیل به گزینه ای مناسب برای کاربردهای ورق کاری نموده است.

تیتانیوم رده 4، در تماس با آب دریا، مقاومت به خوردگی منحصر به فردی از خود نشان می دهد. لذا گزینه ای مناسب برای کاربردهای دریایی است.

این گرید تیتانیوم خاص دارای خواص عمومی مقاومت به خوردگی در گستره وسیعی از محیط های شیمیایی خورنده است. تیتانیوم گرید 4 مقاومت بسیاری مناسبی نسبت به خوردگی در محیط های شیمیایی شامل ترکیبات اکسنده، محلول های قلیایی، محلول های آب نمک، ترکیبات و اسیدهای ارگانیک و گازهای خشک و تر از خود نشان می دهد. هم چنین این فلز مقاومت قابل قبولی نسبت به خوردگی در فلزات مذاب، گازهای کلر و برم تر، اسید نیتریک و محیطهای اسیدی کاهنده رقیق دارد.

داشتن مقاومت مکانیکی بالا و چگالی کم، تیتانیوم گرید 4 را تبدیل به رقیبی برای جایگزینی فولاد ضد زنگ در کاربردهای مقاوم به خوردگی نموده است.

تیتانیوم گرید 5 با ساختار بلوری آلفا بتا، در ترکیب آلیاژی خود دارای 4 درصد وانادیوم و 6 درصد آلومینیوم است که به همین دلیل به آن آلیاژ Ti6Al4V و یا Ti64 نیز گفته می شود. وجود این عناصر در ترکیب آلیاژی موجب بهبود خواص مکانیکی و مقاومت به حرارت تیتانیوم گرید 5 تا حد قابل توجهی نسبت به سایر رده های تیتانیوم می گردد. این آلیاژ ابتدا جهت کاربرد در صنایع هوافضا طراحی گردید، ولی امروزه کاربرد فراروانی در سایر صنایع دارد. به طوری که تقریبا 50 درصد بازار جهانی تیتانیوم را به خود اختصاص داده است.

تیتانیوم گرید 5 بهترین گزینه برای کاربردهایی است که به طور همزمان نیاز به مقاومت مکانیکی، مقاومت به خوردگی و وزن سبک می باشد.

تیتانیوم گرید ۶ حاوی ۵٪ آلومینیم و ۲٫۵٪ قلع می‌باشد. این آلیاژ به سبب قابلیت جوشکاری خوب و حفظ پایداری و استحکام در دمای بالا در ساخت بدنه هواپیماها و موتور جت استفاده می‌شود.

تیتانیوم گرید 7 با اضافه کردن 0.2 درصد پالادیوم به ترکیب تیتانیوم گرید 2، به منظور بالا رفتن مقاومت آن نسبت به خوردگی در محیط های اسیدی کاهنده، تولید می گردد.

همانند گرید 2 دارای شکل پذیری، قابلیت جوشکاری و چقرمگی بسیار خوبی است.

تیتانیوم گرید 7 مقاوم ترین آلیاژ تیتانیوم نسبت به خوردگی در محیط های کاهنده است و عموما در صنایع تولید مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.

گرید 7H مشابه گرید ۷ است می باشد ولی مقاومت و به خوردگی آن بالاتر از گرید 7 می باشد.

گرید ۹ حاوی ۳ درصد آلومینیم و ۲٫۵ درصد وانادیم است. این گرید هم قابلیت جوشکاری و ساخت آسان گریدهای خالص را دارد و هم استحکام بالای گرید ۵. این آلیاژ معمولاً در ادوات هیدرولیک هواپیماها و تجهیزات ورزشی استفاده می‌شود.

تیتانیوم گرید 11 از اضافه کردن 0.2 درصد پالادیوم به ترکیب تیتانیوم گرید 1، به منظور بالا بردن مقاومت به خوردگی آن در محیط های اسیدی کاهنده، تولید می شود. وجود پالادیوم منجر به مقاومت بسیار مناسب این فلز در مقابل خوردگی شیاری و خوردگی در محیط های کاهنده کلرایدی می گردد.

همانند گرید 1، تیتانیوم گرید 11 از شکل پذیری، قابلیت جوشکاری و چقرمگی مناسبی برخوردار است. به طور کلی تیتانیوم گرید 11 جایگزین مناسبی برای تیتانیوم گرید 1 در مواردی است که مقاومت به خوردگی از اهمیت بیشتری برخوردار است.

تیتانیوم گرید ۱۲ حاوی ۰٫۳ درصد مولیبدن و ۰٫۸ درصد نیکل است. که در صنایع دریایی، عملیات حرارتی، نفت، گاز و پتروشیمی، نیروگاهی و هوافضا کاربرد دارد. این نوع تیتانوم که به شکل ورق و میلگرد در بازار یافت می شود در مقابل حرارت و خوردگی مقاوم می باشد.