Titanyum Alaşımı ve Çelik: Derinlemesine Performans Karşılaştırması

Havacılık, otomotiv ve kimya sektörlerinde titanyum veya paslanmaz çelik seçimi ağırlığı, korozyon direncini, mukavemeti ve maliyeti etkiler - bu makale verileri gösterir.

Yoğunluk Farkı

Titanyum alaşımı 4,51 g/cm³ ağırlığındayken, 304 paslanmaz çelik 7,85 g/cm³ civarındadır ve aynı hacimdeki parçaları titanyumdan yapıldığında yaklaşık %42 daha hafif hale getirir.

Mukavemet ve Sertlik

Çekme testlerinde, Ti-6Al-4V, 304 paslanmaz çelik için ~ 520 MPa'ya kıyasla 920 MPa'lık bir nihai mukavemete ulaşır.

Titanyumun Young modülü, çelik için 200 GPa'ya kıyasla 116 GPa'dır, bu da titanyuma daha iyi titreşim sönümlemesi ve çeliğe yük altında daha fazla sertlik sağlar.

Korozyon ve Yüksek Sıcaklık Performansı

10 ‰ tuz püskürtme testi altında, titanyum 0,01 mm/yıl'dan daha az korozyona uğrarken, 304 çeliği aynı koşullar altında 0,1 mm/yıl kaybedebilir.

Titanyum ayrıca paslanmaz çelik için 1530 °C'ye kıyasla yaklaşık 1670 °C'de erir - deniz veya yüksek ısılı ortamlar için idealdir.

Yorulma ve Darbe Tokluğu

Titanyumun ince taneli yapısı, döngüsel yükler altında olağanüstü yorulma ömrü sağlar. Yüksek karbonlu çelikler, darbe testlerinde daha fazla enerji emer, ancak uzun süreli yorulmada daha kısa dayanıklılık gösterme eğilimindedir

Üretim Tecrübesi

Titanyumun kesilmesi paslanmaz çeliğe göre %30 daha yavaş çalışır ve takım ömrü %50 daha kısadır, bu da işleme maliyetlerini artırır. Titanyum kaynağı, yüksek saflıkta argon ve sıkı sıcaklık kontrolü gerektirirken, çelik kaynağı daha basit ve ekonomiktir.

Hafifliği, korozyon direnci ve yorulma ömrü ile havacılık ve denizcilik gibi kritik alanlarda eşsiz olan titanyum, liderliği ele alıyor. Standart yapısal parçalar için, paslanmaz çeliğin sertliği, düşük fiyatı ve imalat kolaylığı hala kazanıyor. Hibrit bir yaklaşım (önemli olduğu yerde titanyum, başka yerlerde çelik) genellikle performans ve bütçenin en iyi karışımını sunar.

Rakamlara daha yakından bakmak için maliyet analizi makalemize bakın: Titanyum Neden Çelikten ×30'a Kadar Daha Pahalı?