تحليل الفرق الأساسي بين التيتانيوم النقي والنيكل النقي والفولاذ المقاوم للصدأ

وهو معدن تيتانيوم يحتوي على نسبة تيتانيوم تزيد عن 99.7%؛ ولا تزيد نسبة الشوائب الإجمالية عن 1%، ولا توجد أي عناصر أخرى من السبائك مضافة عمدا. سيحتوي السطح بسرعة على طبقة كثيفة من أكسيد التيتانيوم (TiO ₂) في الهواء، وهو السبب الرئيسي لمقاومة التآكل القوية للتيتانيوم النقي. تشمل النماذج النموذجية التيتانيوم النقي الصناعي TA1، Gr1، وما إلى ذلك، ومن السهل التحكم في النقاء والثبات، ومناسبة للاستخدام المكثف.

يتكون من عنصر نيكل واحد (Ni)، ذو درجة نقاء عالية، وملمس ناعم، ولا يحتوي على مكونات سبيكة إضافية. لديها مقاومة معينة للتآكل، ومناسبة بشكل خاص لتقليل الوسائط. نماذج النيكل النقي التجارية الشائعة هي Ni200 وNi201، والتي يمكن تحسينها إلى سبائك أساسها -مقاومة للتآكل و-درجة حرارة عالية-مقاومة للنيكل-من خلال صناعة السبائك، لكن النيكل النقي نفسه يركز على التوصيل الأساسي والتوصيل الحراري. والحد من مقاومة التآكل.

سبيكة متعددة-تعتمد على الحديد (Fe). الميزة الأساسية هي أن محتوى الكروم لا يقل عن 12.5%. ستضيف بعض النماذج عناصر مثل النيكل (Ni) والموليبدينوم (Mo). يمكن لعنصر الكروم أن يشكل طبقة تخميل (Cr ₂ O ㎡) على سطحه لتحقيق خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ. من بينها، يمثل الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أكثر من 50٪ من إنتاج الفولاذ المقاوم للصدأ العالمي وهو النموذج العام الأكثر استخدامًا. بسبب إضافة الموليبدينوم، يتمتع الفولاذ المقاوم للصدأ 316 بمقاومة أفضل للتآكل من 304، وهو مناسب لسيناريوهات التآكل الأكثر شدة.

الخيار الأول للسيناريوهات الخاصة-المتطورة هو التيتانيوم النقي، وهو خفيف الوزن، ويتمتع بمقاومة قوية للتآكل، وتوافق حيوي ممتاز، لذلك يتم استخدام التيتانيوم النقي على نطاق واسع في -التطبيقات المتطورة، ولكن التكلفة مرتفعة نسبيًا أيضًا. ومع ذلك، فإن تطبيق التيتانيوم النقي يمكن أن يحسن بشكل كبير عمر المعدات وتكاليف الصيانة. تشمل تطبيقات التيتانيوم النقي بشكل عام: (جلد الطائرة، أجزاء المحرك، والتي يمكن أن تقلل من وزن الطائرة بنسبة 15%-20%)، الهندسة البحرية (مراوح السفن، معدات تحلية مياه البحر)، المجالات الطبية (المفاصل الاصطناعية، زراعة الأسنان، الأدوات الجراحية)، الصناعة الكيميائية (مبادل حراري متوسط ​​التآكل بشدة، غلاية التفاعل)، ويمكن استخدامه أيضًا في المعدات الخارجية (إطار الدراجة، نادي الجولف) وسيناريوهات أخرى.

تعتمد القوة الرئيسية في سيناريوهات درجات الحرارة المرتفعة والتوصيل على المقاومة الممتازة لدرجات الحرارة العالية والتوصيل الكهربائي والحراري. من خلال التركيز على السيناريوهات المميزة، فإن النيكل النقي بحد ذاته له تطبيقات محدودة ويستخدم في الغالب كركيزة من السبائك. تشمل التطبيقات النموذجية: صناعة الإلكترونيات (أقطاب البطارية، والركائز المطلية بالكهرباء، والموصلات الموصلة)، ومعدات درجات الحرارة العالية-(مكونات توربينات الغاز، والمكونات المساعدة للمفاعل النووي)، والصناعة الكيميائية (الأنابيب المتوسطة المختزلة، وصهاريج التخزين)، ويمكن أيضًا استخدام سبائك النيكل النقي في أدوات القطع، ومرحلة الربط لمعدات الحفر.

يتم تعميمها في السيناريوهات الاقتصادية العامة، مع أداء التكلفة المتميز والتكنولوجيا الناضجة، وهي تغطي السيناريوهات الأكثر شيوعًا وهي المادة المعدنية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. تشمل تطبيقاته: الزخرفة المعمارية (الجدران الساترة، الدرابزين)، معالجة الأغذية (صهاريج التخزين، الأنابيب)، الضروريات اليومية (أدوات المائدة، أدوات المطبخ)، تصنيع الآلات (الأجزاء الهيكلية، المحامل)، المواد الكيميائية العامة (المعدات المتوسطة الضعيفة المسببة للتآكل)، الفولاذ المقاوم للصدأ 304 يستخدم بشكل رئيسي في سيناريوهات الأغراض العامة-، ويستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ 316 في سيناريوهات مقاومة التآكل القاسية قليلاً- (مثل المباني الساحلية ومعدات تجهيز الأغذية).

من بين النيكل النقي والتيتانيوم النقي والفولاذ المقاوم للصدأ (النماذج التقليدية)، يتبع النيكل النقي التيتانيوم النقي، ويعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ -فعالاً من حيث التكلفة. يبلغ سعر التيتانيوم النقي حوالي 5-8 أضعاف سعر الفولاذ المقاوم للصدأ 304. المواد الخام نادرة، وعملية التكرير معقدة. الناتج العالمي أقل من 1% من الفولاذ المقاوم للصدأ. ونظرًا للتوزيع المركّز للموارد، يظل سعر النيكل النقي مرتفعًا؛ يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ غنيًا بالمواد الخام، وناضجًا في تكنولوجيا الإنتاج، ويتمتع بمزايا كبيرة{10}من حيث التكلفة. إنه خيار فعال من حيث التكلفة للسيناريوهات العامة.

التيتانيوم النقي هو الأكثر صعوبة في المعالجة، ومن السهل التفاعل مع القالب عند درجة حرارة عالية، وتتطلب المعالجة الباردة ضغطًا كبيرًا، وعملية التشكيل معقدة؛ النيكل النقي ناعم الملمس، ولديه أقل صعوبة في المعالجة، وسهل التثقيب واللحام؛ صعوبة معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ متوسطة، ويمكن لحامه وختمه وقطعه. أصبحت التكنولوجيا ناضجة ومناسبة للإنتاج على نطاق واسع-. تختلف صعوبة معالجة النماذج المختلفة قليلاً (صعوبة المعالجة 316 أكبر قليلاً من صعوبة المعالجة 304).