Co to jest stop tytanu?

Stop tytanu to materiał metaliczny, który składa się z tytanu zmieszanego z innymi metalami, zwykle małymi ilościami palladu, wanadu, aluminium i/lub cyny. Metale te zapewniają lepsze właściwości w porównaniu z czystym tytanem, takie jak odporność na korozję, dobra spawalność (przetwarzalność), 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 lotnicza, silniki wysokotemperaturowe, obróbka medyczna i morska oraz sprzęt sportowy, wykorzystują stop tytanu. Wiele stopów innych metali również zawiera 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 swoją wysoką wytrzymałość i lekkość. Mniej więcej tak mocny jak stal i dwa razy mocniejszy od aluminium, tytan jest o 45% lżejszy od stali i tylko o 60% cięższy od aluminium. Ma również tę zaletę, że nie reaguje z ludzkim ciałem, co czyni go idealnym do implantów medycznych, takich jak szpilki do utrzymywania złamanych kości. Jednak jego wysoki koszt ograniczył jego zastosowanie.

Tytan jest stosunkowo powszechny w skorupie ziemskiej, stanowiąc około 0.57% (9. najczęstszy pierwiastek), ale wydobycie go z jego rud — minerałów rutylu (TiO2), ilmenitu (FeTiO3) i sfenu (CaTiSiO5) — może być kosztowne, ze względu na wymagane wysokie obciążenie cieplne. Tytan pierwiastkowy został po raz pierwszy wyizolowany w czystej postaci dopiero w 1910 roku, kiedy Matthew A. Hunter podgrzał 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 nazywa się Grade 5. Istnieją gatunki tytanu od 1 do 38, przy czym 38 jest ostatnio wynalezionym. Stopnie nie wskazują na siłę ani nic, służą tylko do łatwego odniesienia, chociaż wcześniejsze gatunki były pierwszymi powszechnie produkowanymi. 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 stereotypowym zastosowaniem są turbiny lotnicze, które obracają się bardzo szybko i bardzo się nagrzewają.

Oprócz powszechnego zastosowania w sprzęcie wojskowym, stop tytanu można znaleźć w korbowodach w samochodach z wyższej półki, takich jak Porsche i Ferrari. Obecność tych metali jest częścią tego, co sprawia, że ​​samochody te są tak drogie, ale także niezawodne i zdolne do dużych prędkości. Podobnym wysokiej klasy materiałem, który można znaleźć w produktach premium, jest włókno węglowe.