أنواع سبائك النيكل والتيتانيوم والاستخدامات الرئيسية لها
2024-12-26
أولاً، و سبيكة النيكل والتيتانيوم نظرًا لامتلاكها قوة نوعية عالية، ومقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة عالية للحرارة، فإنها تُستخدم على نطاق واسع في مختلف الصناعات. التيتانيوم موجود بكثرة في قشرة الأرض، ويحتل المرتبة التاسعة من حيث التكوين، متفوقًا بكثير على النحاس والزنك والقصدير وغيرها من المعادن الشائعة. التيتانيوم موجود بشكل شائع في العديد من الطبقات الصخرية، وخاصة في الرمال والطين.
ثانيًا، خصائص التيتانيوم: قوة عالية: تعادل 1.3 ضعف قوة سبائك الألمنيوم، و1.6 ضعف سبائك المغنيسيوم، و3.5 أضعاف الفولاذ المقاوم للصدأ، وهو الأفضل بين المواد المعدنية المركبة. مقاومة حرارية عالية: يمكن استخدامه في درجات حرارة أعلى بأكثر من ألف درجة مقارنة بسبائك الألمنيوم، ويمكنه العمل لفترات طويلة في درجات حرارة تتراوح بين 450 إلى 500 درجة مئوية. مقاومة جيدة للتآكل: مقاوم للأحماض والقلويات والتآكل الجوي، وله قدرة عالية على مقاومة التآكل في الشقوق والتآكل بين الحبيبات. أداء ممتاز في درجات الحرارة المنخفضة جدًا: سبيكة النيكل والتيتانيوم TA7 ذات الفراغات المنخفضة جدًا يمكنها الحفاظ على بعض اللدونة عند -253 درجة مئوية. نشاط كيميائي عالي: عند درجات الحرارة المرتفعة المستمرة، يكون النشاط الكيميائي عاليًا جدًا، ويتفاعل بسهولة مع بقايا الغازات مثل الهيدروجين والأكسجين في الهواء لتكوين طبقة صلبة. معامل انتقال حراري منخفض، ومعامل مرونة منخفض: معامل انتقال الحرارة حوالي ربع النيكل، وخمس الحديد، و1/14 من سبائك الألمنيوم. ومعامل انتقال الحرارة لأنواع سبائك التيتانيوم أقل بحوالي 50% من التيتانيوم النقي. معامل المرونة لسبائك التيتانيوم حوالي نصف الفولاذ.
ثالثًا، سبيكة النيكل والتيتانيوم أنواعها والاستخدامات الرئيسية سبيكة النيكل والتيتانيوم يمكن تقسيمها حسب الاستخدام إلى: سبائك مقاومة للحرارة العالية، سبائك عالية القوة، سبائك مقاومة للتآكل (مثل سبائك التيتانيوم-الموليبدينوم، والتيتانيوم-البلاديوم)، سبائك درجات حرارة منخفضة جدًا، وسبائك ذات وظائف خاصة (مثل مواد تخزين الهيدروجين التيتانيوم-الحديد وسبائك الذاكرة التيتانيوم-النيكل).
على الرغم من أن تاريخ استخدام التيتانيوم والسبائك لم يكن طويلًا، إلا أن أدائها الممتاز قد أكسبها العديد من الألقاب. أول لقب حصلت عليه هو "معدن الفضاء الداخلي". فهي خفيفة الوزن، عالية القوة، ومقاومة للحرارة، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لصناعة الطائرات ومركبات الفضاء. حاليًا، حوالي ثلاثة أرباع التيتانيوم والسبائك المصنعة في العالم تُستخدم في صناعة الفضاء. العديد من المكونات التي كانت تُصنع سابقًا من سبائك الألمنيوم تم استبدالها بسبائك التيتانيوم.
رابعًا، استخدام سبائك التيتانيوم في الطيران
تُستخدم سبائك التيتانيوم بشكل رئيسي في تصنيع الطائرات والمحركات، مثل تصنيع مراوح التيتانيوم المطروقة، وأقراص وضفائر الضاغط المركزي، وأغطية المحركات، وفواصل فصل الهواء والماء، وغيرها من الأجزاء، بالإضافة إلى هياكل الطائرات مثل العوارض والأطر. تستخدم مركبات الفضاء سبائك النيكل والتيتانيوم ذات القوة النوعية العالية، ومقاومة التآكل، والأداء الجيد في درجات الحرارة المنخفضة لصنع حاويات الضغط العالية، وخزانات الوقود، والأجزاء القياسية، وأشرطة الأدوات، والهياكل، وأغلفة الصواريخ. كما تُستخدم سبائك التيتانيوم في تصنيع الأقمار الصناعية للاتصالات الأرضية، ومركبات الهبوط على القمر، والمركبات الفضائية المأهولة، ومركبات الفضاء الجوي.
الأخبار ذات الصلة