فروتیتانیوم برای چه چیزی استفاده می شود؟ امروز تیتانیوم در هر کیلوگرم چقدر است؟

امروز تیتانیوم در هر کیلوگرم چقدر است؟

فروتیتانیوم برای چه چیزی استفاده می شود؟

فروتیتانیوم (FE-TI) ، آلیاژ آهن (آهن) و تیتانیوم (TI) ، به دلیل ترکیب منحصر به فرد از قدرت ، سبکی و مقاومت در برابر خوردگی ارزش دارد. برنامه های کلیدی شامل:
• فولاد سازی: به عنوان یک ماده آلیاژ برای تقویت مقاومت ، سختی و مقاومت در برابر فولاد اضافه شده است. همچنین عملکرد درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر خوردگی را در برنامه هایی مانند اجزای هوافضا ، خطوط لوله و ماشین آلات سنگین بهبود می بخشد.

• SuperAlloys: در Superalloys مبتنی بر نیکل یا کبالت برای موتورهای جت ، توربین های گازی و تجهیزات صنعتی استفاده می شود ، جایی که مقاومت در برابر گرما و مقاومت در برابر خزش بسیار مهم است.

• جوشکاری و برازلینگ: به عنوان یک فلز پرکننده در میله های جوشکاری تخصصی یا آلیاژهای برزیل برای پیوستن به فولادهای با استحکام بالا یا آلیاژهای تیتانیوم خدمت می کند.

• دفاعی و هوافضا: به دلیل نسبت قدرت به وزن ، در اجزای ساختاری سبک وزن برای هواپیما و سخت افزار نظامی استفاده می شود.

ترکیب فروتیتانیوم چیست؟

فروتیتانیوم به طور معمول حاوی 10-50 ٪ تیتانیوم (TI) از نظر وزن است و تعادل آن آهن (FE) است. ناخالصی هایی مانند آلومینیوم (AL) ، سیلیکون (SI) ، کربن (C) و اکسیژن (O) بسته به روش تولید ممکن است در مقادیر کمی وجود داشته باشد. نمرات تجاری مشترک شامل موارد زیر است:
• نمرات کم TI (10-20 ٪ TI): برای آلیاژ عمومی فولاد استفاده می شود.

• نمرات متوسط ​​TI (30-40 ٪ TI): برای فولادهای با استحکام بالا.

• نمرات TI بالا (45-50 ٪ TI): برای کاربردهای تخصصی Superalloys یا برنامه های هوافضا.

فروتیتانیوم چقدر قوی است؟

قدرت فروتیتانیوم به محتوای تیتانیوم آن بستگی دارد:
• مقاومت کششی: از 500-1200 پوند MPa (72،500-174،000 psi) ، با محتوای تیتانیوم بالاتر با قدرت بیشتر ارتباط دارد. به عنوان مثال ، یک درجه 30 ٪ TI ممکن است 800-1000 پوند MPa مقاومت کششی داشته باشد.

• سختی: با محتوای تیتانیوم افزایش می یابد ، به طور معمول از 150-350 HB (سختی برینل) ، آن را سخت تر از فولاد کربن ساده اما شکننده تر می کند.

• انعطاف پذیری: انعطاف پذیری معقول (15-25 ٪ ~) را در محتوای پایین تیتانیوم حفظ می کند ، اگرچه نمرات TI بالاتر ممکن است کمتر شکل بگیرد.

​چگونه می توان فروتیتانیوم ساخت؟​

فروتیتانیوم از طریق دو روش اصلی تولید می شود:

1.کاهش کربوترمال (کوره قوس الکتریکی ، EAF)​:

• مواد اولیه: سنگ معدن تیتانیوم (به عنوان مثال ، ایلمنیت ، جنین ، یا روتیل ، تیوها) ، سنگ آهن (یا قراضه) و یک ماده کاهش دهنده غنی از کربن (کک یا زغال سنگ).

• فرآیند: به EAF شارژ شده و تا 1600-1800 درجه گرم می شود. کربن اکسیدهای تیتانیوم را کاهش می دهد (به عنوان مثال ، Tio₂+ 2 C → Ti+ 2 Co ↑) ، در حالی که اکسیدهای آهن به آهن فلزی کاهش می یابد. آلیاژ Ti و Fe Molten ، با ناخالصی ها (به عنوان مثال ، Sio₂ ، Al₂o₃) سرباره.

• نتیجه: فروتیتانیوم با خلوص پایین (10-30 ٪ TI) با کربن باقیمانده و سایر عناصر تولید می کند.

2.کاهش آلومینوترمیک (فرآیند ترمیت)​:

• مواد اولیه: دی اکسید تیتانیوم (Tio₂) ، پودر آلومینیوم (عامل کاهش) و قراضه آهن.

• فرآیند: ترکیبی از Tio₂ ، Al و Fe مشتعل می شود و باعث واکنش گرمازدایی می شود:

3tio2 +4 al+fe → 3ti+al2 o3+fe.

• نتیجه: فروتیتانیوم با خلوص بالا (30-50 ٪ TI) با حداقل ناخالصی ، مناسب برای برنامه های هوافضا یا سوپر آلو.

هر دو روش یک آلیاژ همگن را به همراه دارد ، با انتخاب بسته به خلوص مورد نیاز و محتوای تیتانیوم.