Przeczytaj

Stopy tytanu znajdują szereg zastosowań w architekturze czy medycynie. Wynika to z ich właściwości:

odporność na korozję;
umiarkowane przewodnictwo cieplne;
wytrzymałość;
niski współczynnik rozszerzalności cieplnejwspółczynnik rozszerzalności cieplnej;
ognioodporność;
paramagnetycznośćparamagnetyzmparamagnetyczność.

bg‑gray1

Podział stopów tytanu

R1XiLliJ8QFAD

Mapa myśli przedstawiająca rodzaje stopów tytanu

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Stopy typu alfa ( $α$ )

Charakteryzują się odpornością na utlenianie i korozjękorozjakorozję, średnią wytrzymałością, dobrą ciągliwością, dobrymi właściwościami mechanicznymi w warunkach kriogenicznych. Proces obróbki stopów typu alfa odbywa się na zimno.

Stopy typu alfa beta ( $α + β$ )

Te stopy obrabiane są na gorąco oraz charakteryzują się dobrą spawalnością, a co więcej – wykazują wysoką wytrzymałość. W porównaniu do stopów alfa, formowane są głównie na gorąco.

Stopy typu beta ( $β$ )

Nadają się do obróbki cieplnej. Po stopieniu, przelaniu do formy i ochłodzeniu, przyjmują zadany wcześniej kształt, w dodatku są bardzo wytrzymałe.

Różnice we właściwościach stopów wynikają z odmiennej struktury krystalicznej. W stopach tytanu typu alfa występuje struktura heksagonalna, gęsto upakowana, z kolei w stopach typu beta występuje struktura regularna przestrzennie centrowana.

R160gbLtkbU51

Ilustracja przedstawia dwie figury geometryczne. Jedna ma kształt wielościanu o sześciu ścianach i sześciokątnej podstawie. W narożach podstaw i ich środku są żółte kulki. W środku figury są trzy żółte kulki tworzące kształt trójkąta. Drugą bryłą jest sześcian. W narożnikach podstaw są żółte kulki. Od naroży poprowadzono przekątne przechodzące przez środek bryły. W punkcie przecięcia przekątnych jest żółta kulka. — Struktury krystaliczne tytanu – struktura heksagonalna gęsto upakowana po lewej, a po prawej struktura regularna przestrzennie centrowana
Źródło: dostępny w internecie: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Kryterium przyjętym do podziału stopów jest ich skład. W zależności od rodzaju pierwiastka, otrzymany stop może przyjąć odpowiedni typ.

R19k66t6jcv8T

Mapa myśli. Lista elementów:

Nazwa kategorii: Pierwiastki stopowe{color=#B80000}

Nazwa kategorii: Stabilizujące fazę $α$ {color=#ff0000}

α

Nazwa kategorii: $C$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $N$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $C$ O{color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Al$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Ga$ {color=#ff3300}

α

Nazwa kategorii: Stabilizujące fazę $β$ {color=#ff0000}

β

Nazwa kategorii: $V$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Nb$ b{color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Mo$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Ru$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Rh$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Cr$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Mn$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Fe$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Co$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Ni$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Si$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Ag$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Au$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $Cu$ {color=#ff3300}
Nazwa kategorii: $H$ {color=#ff3300}

β

Podział pierwiastków stopowych

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Stopy typu alfa beta zawierają w swoim składzie pierwiastki stabilizujące zarówno fazę alfa, jak i beta.

bg‑gray1

Zastosowanie stopów tytanu

R1df0fmL8NFZ0

R1UpXruIj4iSL1

Zastosowanie stopów tytanu

Źródło: Andrew55austin Adres URL: www.wikipedia.org, pixabay.com/pl/ i www.flickr.com, licencja: CC BY-SA 3.0.

Stopy tytanu charakteryzują się szeregiem interesujących właściwości, takich jak odporność na korozję, wytrzymałość czy paramagnetyczność. W zależności od stosowanych dodatków stopowych, możemy otrzymywać materiały o pożądanych właściwościach. Właśnie dlatego stopy tytanu znalazły zastosowanie w jubilerstwie, medycynie czy lotnictwie.

Słownik

korozja

niszczenie materiału pod wpływem warunków atmosferycznych lub chemicznych

współczynnik rozszerzalności cieplnej

zwiększanie się długości materiału pod wpływem zmiany temperatury

paramagnetyzm

zjawisko namagnesowania się ciała w zewnętrznym polu magnetycznym. Materiały paramagnetyczne są przyciągane przez magnes jednakże słabiej niż ferromagnetyki

warunki kriogeniczne

warunki temperatury poniżej $120 K$

hipoalergiczny

nie wywołujący alergii

implantologia

dział medycyny zajmujący się wszczepianiem protez

Bibliografia

Bylica A., Tytan i jego stopy, Warszawa 1985.

Dudek Ł., Hryniewicz T., Rokosz K., Zastosowanie tytanu i wybranych stopów tytanu w lotnictwie, „Autobusy” 2016, nr 8, s. 62‑66.

Titanium Alloys – Characterstics of Alpha, Alpha Beta and Beta TitaniumAlloys [w:] AzoMaterials, 17.08.2004, online: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=2591, dostęp: 25.04.2022.

Encyklopedia PWN

Wprowadzenie

Symulacja interaktywna

Podział stopów tytanu

Stopy typu alfa ( $α$ )

Stopy typu alfa beta ( $α + β$ )

Stopy typu beta ( $β$ )

Zastosowanie stopów tytanu

Słownik

Bibliografia

Wprowadzenie

Symulacja interaktywna

Przeczytaj

Podział stopów tytanu

Stopy typu alfa (α)

Stopy typu alfa beta (α+β)

Stopy typu beta (β)

Zastosowanie stopów tytanu

Słownik

Bibliografia

Stopy typu alfa ( $α$ )

Stopy typu alfa beta ( $α + β$ )

Stopy typu beta ( $β$ )