تیتانیوم خالص گرید 1

تیتانیوم خالص گرید 1 - Ti-CP-Gr1 - Ti Grade 1

تیتانیوم گرید 1، یکی از مهم‌ترین تیتانیوم‌های خالص موجود در صنعت است که خواص و ویژگی‌های فوق‌العاده‌ای دارد. به طور کلی تیتانیوم‌‌های خالص گرید 1 تا 4 با عنوان تجاری Cp خالص شناخته می‌شوند و غیرآلیاژی هستند. به طور کلی تیتانیوم خالص، جزو دسته فلزات واکنش‌پذیر قرار دارد و نسبت استحکام به چگالی آن‎‌ها نیز بالا است.
 هرچقدر گرید تیتانیوم در  Cp-Ti بیشتر باشد، میزان استحکام کششی و تسلیم آن افزایش می‌یابد. استحکام تیتانیوم در مقایسه با فولاد، 30 درصد بیشتر است و از طرفی 50 درصد هم سبک‌تر می‌بابد. البته آلومینیوم در مقایسه با تیتانیوم وزن کمتری دارد، اما در کل تیتانیوم به عنوان یک فلز با استحکام بالا شناخته می‌شود.
با توجه به وزن کم، استحکام بالا و مقاومت عالی تیتانیوم در برابر خوردگی، از این فلز در صنایع مختلف تولیدی مثل هوافضا، پزشکی، کشتی‌رانی، نظامی و... استفاده می‌شود.
به طور کلی قابلیت شکل‌پذیری و ساخت تیتانیم، به غلظت عناصر بینابینی (interstitial) وابسته است. تیتانیوم Cp-grade 1 یکی از مشهورترین انواع تیتانیوم غیرآلیاژی است که انعطاف‌پذیری و قابلیت شکل‌دهی سرد بهینه و مطلوبی دارد. از طرفی خواص مکانیکی این نوع Titanium بسیار مطلوب است و استحکام کششی تسلیم آن در حدود MPa 221 است. دانسیته Ti Cp garde 1 برابر با g/cm351/4 می‌باشد که 60 درصد از فولاد کمتر است.
وجود ویژگی‌های جذابی همچون مقاومت عالی در برابر خوردگی، مقاومت خزشی مطلوب و خواص مکانیکی مناسب، موجب شده تا Ti-Cp grade 1 کاربردهای زیادی داشته باشد.
تیتانیوم گرید یک ، یک تیتانیوم غیرآلیاژی با داکتیلیته و قابلیت كار سرد مناسب است. این ماده دارای تافنس ضربه بالا بوده و به سادگی قابل جوشکاری است، ضمن آنكه قابلیت کشش عمیق را دارا می‌باشد و در نتيجه در تولید ورق و لوله‌های مبدل حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده قابل ریخته‌گری است و در بعضی مواقع به صورت ریختگی در تجهیزات دندانپزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگی‌های کلیدی Ti CP Grade 1 - تیتانیوم خالص گرید 1

• ارزان‌تر نسبت به ديگر آلياژهای تيتانيوم
• دارای مقاومت به خوردگی بالاتر
• استحكام پايين‌تر
• غير قابل عمليات حرارتی
• داراي قابليت جوشكاری
• دارای قابلیت شكل‌پذيری بالا
• دارای مقاومت به خزش در دمای بالا

مقاومت به خوردگی تیتانیوم گرید 1

دلیل اصلی مقاومت به خوردگی بالای Ti-Cp grade 1 ، وجود لایه اکسید بسیار متراکم بر روی سطح آن است. این لایه باعث می‌شود تا تیتانیوم مقاومت خیلی خوبی در محیط‌های اکسید کننده داشته باشد. در صورت وقوع آسیب و وجود اکسیژن، رشد جدید لایه اکسیدی به صورت ناگهانی رخ می‌دهد. با توجه به مقاومت به خوردگی مناسب تیتانیوم، می‌توان از آن در محیط‌های مختلفی از جمله آب خنک‌کننده، آب دریا، آب شور، کلر مرطوب، دی‌اکسید کلر، هیپوکلریت‌ها، هیپوکلرات‌ها، سولفیدها، نیتریک‌ها و همچنین فلزات با نقطه ذوب پایین استفاده کرد.

کاربردهای Ti CP Grade 1 - تیتانیوم خالص گرید 1

برخی از کاربردهای مهم تیتانیوم خالص تجاری گرید 1 عبارتند از:

• ساخت کندانسور خنک‌کننده‌های نیروگاهی
• ساخت خنک‌کننده برای محلول سدیم هیپوکلرید
• ساخت مبدل‌های حرارتی و سیستم‌های لوله‌کشی در محیط‌های دریا و آب شور و همچنین فرآوری هیدروکربن‌ها
• تجهیزات تولید استالدهید
• ساخت استریپر برای کارخانه‌های اوره
• حمام پوشش روی و گالوانوتکنینک و آند تیتانیوم برای الکترولیز کلر قلیایی
• ساخت کندانسورهای خنک‌کننده آب دریا
• ساخت فینتیوب‌های انتگرالی
• ساخت قطعات و تجهیزات در دستگاه‌ها و کارخانه‌های گوگرد زدایی گازهای بخار
• قطعات و تجهیزات هوافضا

تیتانیوم‌ خالص تجاری گرید 1 دارای سازگاری بیولوژیکی بسیار مناسبی با بافت‌ها و استخوان‌های بدن انسان است. به همین دلیل از آن در ساخت ایمپلنت‌های جراحی در کاربردهای پزشکی و صنعت جواهرسازی نیز استفاده می‌شود.

فرآیندهای ساخت و تولید تیتانیوم گرید 1

شکل‌دهی گرم و سرد تیتانیوم گرید 1

گریدهای تجاری تیتانیوم خالص قابلیت شکل‌دهی گرم و شکل‌دهی سرد دارند و تیتانیوم گرید 1 نیز از این قاعده مستثنی نیست.  پتانسیل شکل‌دهی در این گریدها با کاهش میزان ناخالصی‌ها مخصوصاً اکسیژن، افزایش می‌یابد.

ماده‌ای که تحت بیش از 5 درصد کار سرد قرار گرفته باشد، باید بعد از استحکام بخشی ناشی از کار سرد، تحت عملیات آنیل نرم قرار بگیرد تا مقاومت به خوردگی بهینه و خواص مکانیکی مورد نظر برای آن حاصل شود. تیتانیوم خالص تجاری قابلیت ماشینکاری نیز دارد و ماشینکاری آن را می‌توان با تکنیک‌های مرسوم انجام داد. البته ماشینکاری این فلز، همواره با چالش‌های مختلفی همراه است.

عملیات حرارتی تیتانیوم گرید 1

برای عملیات حرارتی تیتانیوم خالص تجاری (گریدهای 1 تا 4) ترجیحاً بایستی از کوره‌های الکتریکی با اتمسفر گاز خنثی و یا خلأ استفاده شود.
عملیات حرارتی آنیل برای Ti Cp grade 1 در دمای تقریباً 700 درجه سانتی‌گراد انجام می‌گردد. میزان نگهداری فلز در این دما حداقل 15 دقیقه است. عملیات آنیل رهاسازی تنش در بازه دمایی 450 الی 600 درجه سانتی‌گراد صورت می‌گیرد و زمان نگهداری تیتانیوم خالص تجاری در این عملیات، تقریباً 30 دقیقه است. خنک‌سازی بعد از عملیات حرارتی نیز در اتمسفر گاز خنثی و یا هوا انجام می‌شود.

جوشکاری تیتانیوم گرید 1

در جوشکاری گریدهای مختلف تیتانیوم، استفاده از فیلر فلزی سازگار با گرید فلز، اهمیت زیادی دارد. موثرترین تکنیک‌های جوشکاری برای اتصال تیتانیوم خالص تجاری عبارتند از: جوشکاری قوسی گاز تنگستن (GTAW) و جوشکاری قوسی گاز فلزی (GMAW). همچنین از تکنیک‌های دیگری مثل جوشکاری پرتو الکترونی، لیزر و پلاسما نیز می‌توان استفاده نمود. وجود اتمسفر آرگون 99/99 درصد در جوشکاری تیتانیوم خالص تجاری اهمیت زیادی دارد.
برخی از نکات و الزامات مهم در جوشکاری تیتانیوم‌های خالص تجاری عبارتند از:

• عدم وجود ناخالصی و اکسید در فلز پرکننده (فیلر) و فلز پایه
• خشک بودن فلزات پایه و فیلر
• حفاظت کامل از گاز خنثی به ویژه در قسمت پشتی جوش

تیتانیوم در دماهای برابر یا بیشتر از 250 درجه سانتی‌گراد، میل ترکیبی زیادی با گازهای جوی یا اتمسفر دارند. این موضوع موجب اکسیداسیون و تردی سطح می‌شود. انتهای قسمت اکسید شده در فیلر فلزی، باید پیش از جوشکاری حذف گردد.
در جوشکاری قطعات کوچک تیتانیوم خالص تجاری، بهتر است از محفطه‌های جوش استفاده شود.
عملیات تنش‌زدایی، یکی از فرایندهای بسیار مهم بعد از جوشکاری محسوب می‌شود. در صورت وجود تنش باقیمانده در قطعات تیتانیوم گرید 1 به دلایلی همچون اندازه زیاد و یا طراحی ساختاری، انجام عملیات تنش‌زدایی برای این فلز ضروری است.

برای کسب اطلاعات بیشتر توصیه میشود وب سایت متالیوم را مطالعه بفرمائید .
www.metaliom.com