Co to jest stop tytanu?
Stop tytanu jest materiałem metalicznym, który składa się z tytanu zmieszanego z innymi metalami, zwykle małymi ilościami palladu, wanadu, aluminium i / lub cyny. Metale te zapewniają lepsze właściwości niż czysty tytan, takie jak odporność na korozję, dobra spawalność (podatność na obróbkę materiałową), stabilność i wytrzymałość w podwyższonych temperaturach. Czysty tytan jest bardzo twardy, co może utrudniać spawanie i kształtowanie.
Jedynym typowym zastosowaniem czystego tytanu są implanty ortopedyczne i dentystyczne, podczas gdy niezliczone inne zastosowania tytanu, w tym inżynieria kosmiczna, silniki wysokotemperaturowe, obróbka medyczna i morska oraz sprzęt sportowy wykorzystują stop tytanu. Wiele stopów innych metali zawiera również niewielkie ilości tytanu, ale nie są one uważane za stopy tytanu, chyba że tytan stanowi większość substancji.
Tytan jest często uważany za cudowny metal ze względu na jego wysoką wytrzymałość i lekkość. Mniej więcej tak wytrzymały jak stal i dwa razy mocniejszy niż aluminium, tytan jest o 45% lżejszy od stali i tylko o 60% cięższy niż aluminium. Ma również tę zaletę, że nie reaguje z ludzkim ciałem, dzięki czemu idealnie nadaje się do implantów medycznych, takich jak szpilki, do trzymania razem złamanych kości. Jednak jego wysoki koszt ograniczył jego użycie.
Tytan jest stosunkowo powszechny w skorupie ziemskiej, stanowiąc około 0,57% (9 najczęstszy pierwiastek), ale wydobywając go z rud - minerałów Rutyl (TiO 2 ), Ilmenit (FeTiO 3 ) i Spen (CaTiSiO 5 ) - - może być kosztowne, ze względu na wymagany wysoki wkład ciepła. Tytan elementarny został po raz pierwszy wyizolowany w czystej postaci dopiero w 1910 roku, kiedy Matthew A. Hunter ogrzał TiCl4 sodem w temperaturze 800 ° C (1472 ° F).
Istnieje 38 popularnych rodzajów stopów tytanu, ale typowa mieszanka to 90% tytanu, 6% aluminium i 4% wanadu. Ta mieszanka nosi nazwę Grade 5. Istnieją gatunki tytanu od 1 do 38, przy czym 38 jest najnowszym wynalazkiem. Oceny nie wskazują siły ani niczego, służą jedynie do łatwego odniesienia, chociaż wcześniejsze stopnie były najczęściej produkowane jako pierwsze. Tytan klasy 5 jest również znany jako Titanium 6AL-4V , który jest uważany za odpowiedni do użytku wojskowego. Ten gatunek stopu tytanu jest stabilny w zastosowaniach do 400 ° C (752 ° F), przy czym stereotypowe zastosowanie ma w turbinach lotniczych, które obracają się bardzo szybko i stają się bardzo gorące.
Oprócz powszechnego zastosowania w sprzęcie wojskowym, stop tytanu można znaleźć w korbowodów w samochodach wysokiej klasy, takich jak Porsche i Ferrari. Obecność tych metali jest częścią tego, co może uczynić te samochody tak drogimi, ale także niezawodnymi i zdolnymi do dużych prędkości. Podobnym materiałem wysokiej klasy znajdującym się w produktach premium jest włókno węglowe.