โลหะผสมไทเทเนียม

โลหะผสมไทเทเนียม

โลหะผสมไทเทเนียมหมายถึงไทเทเนียมและโลหะอื่น ๆ ที่ทำจากโลหะผสม มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ทนความร้อนสูง โลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตชิ้นส่วนคอมเพรสเซอร์ของเครื่องยนต์อากาศยาน โครงกระดูก ผิวหนัง ตัวยึด และล้อลงจอด ไทเทเนียมยังใช้ในจรวด ขีปนาวุธ และชิ้นส่วนโครงสร้างสำหรับเครื่องบินความเร็วสูงอีกด้วย

ไทเทเนียมเป็นไอโซเมอร์ จุดหลอมเหลวอยู่ที่ 1,668 องศา ต่ำกว่า 882 องศา โครงสร้างตาข่ายหกเหลี่ยมหนาแน่น เรียกว่าไทเทเนียม เหนือระดับ 882 มีโครงสร้างตาข่ายลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ลำตัว ซึ่งเรียกว่าไทเทเนียม โลหะผสมไทเทเนียมที่มีโครงสร้างต่างกันสามารถหาได้โดยการเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสมที่เหมาะสมตามลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันของโครงสร้างทั้งสอง ที่อุณหภูมิห้อง โลหะผสมไททาเนียมมีโครงสร้างเมทริกซ์สามประเภท ซึ่งแบ่งออกเป็นสามประเภทต่อไปนี้: โลหะผสม โลหะผสม (+) และโลหะผสม ประเทศจีนเป็นตัวแทนโดย TA, TC และ TB ตามลำดับ

ความหนาแน่นของโลหะผสมไททาเนียมโดยทั่วไปประมาณ 4.51g/cm3 เหล็กเพียง 60% โลหะผสมไททาเนียมที่มีความแข็งแรงสูงบางชนิดมีมากกว่าความแข็งแรงของโครงสร้างโลหะผสมจำนวนมาก ดังนั้นความแข็งแรงเฉพาะของโลหะผสมไททาเนียม (ความแข็งแรง/ความหนาแน่น) จึงมากกว่ามาก วัสดุโครงสร้างโลหะอื่น ๆ สามารถผลิตความแข็งแรงของหน่วยสูง ความแข็งแกร่งที่ดี ชิ้นส่วนที่เบา

ไทเทเนียมไม่มีสารพิษ น้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยม ดังนั้นจึงเป็นวัสดุโลหะในอุดมคติสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ในฐานะการปลูกถ่ายของมนุษย์ ในสหรัฐอเมริกา โลหะผสมไทเทเนียมห้าชนิดได้รับการแนะนำสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ กล่าวคือ TMZFTM (Ti-12Mo-^ Zr-2Fe), Ti-13NB-13Zr , เวลา 21SRx (Ti-15Mo-2.5NB-0.2Si), Tiadyne 1610 (Ti-16Nb-9.5Hf) และ Ti-15Mo เหมาะสำหรับการฝัง เช่น กระดูกเทียม การใส่ขดลวดหลอดเลือด เป็นต้น

โลหะผสม TiNi มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีและมีตัวอย่างทางการแพทย์มากมายที่ใช้เอฟเฟกต์การจำรูปร่างและความยืดหยุ่นยิ่งยวด เช่นตัวกรองการเกิดลิ่มเลือด, แถบกระดูกสันหลังเทียม, ลวดทันตกรรมจัดฟัน, การใส่ขดลวดหลอดเลือด, แผ่นกระดูก, เข็มในไขกระดูก, ข้อต่อเทียม,

อุปกรณ์คุมกำเนิด, อุปกรณ์ซ่อมแซมหัวใจ, ไตเทียมพร้อมปั๊มไมโคร ฯลฯ

ผลิตภัณฑ์โลหะผสมไทเทเนียมสามารถหาได้จากวิธีการหล่อแบบตายตัวและการตัดเฉือน อุณหภูมิหลอมเหลวของโลหะผสมไททาเนียมสูงมาก และความต้องการเหล็กแม่พิมพ์ก็สูงเช่นกัน วิธีการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมมีหลายวิธี ส่วนใหญ่ได้แก่ การกลึง การกัด การเจาะ การเจาะ การเจียร การต๊าป การเลื่อย edM เป็นต้น

ประสิทธิภาพการตัดเฉือนโลหะผสมไทเทเนียมก็ย่ำแย่เช่นกัน แรงตัดในการตัดโลหะผสมไทเทเนียมนั้นสูงกว่าความแข็งเดียวกันของเหล็กเพียงเล็กน้อย แต่ค่าการนำความร้อนของโลหะผสมไทเทเนียมส่วนใหญ่นั้นต่ำมาก มีเพียงเหล็ก 1/7, 1/16 ของอลูมิเนียม ดังนั้นความร้อนที่เกิดจากการตัดจะไม่กระจายตัวอย่างรวดเร็ว รวมตัวกันในบริเวณตัด ส่งผลให้ขอบเครื่องมือตัดสึกหรอ การยุบตัว และการก่อตัวของเศษชิปอย่างรวดเร็ว