أنواع مختلفة من سبائك التيتانيوم
Jan 19, 2026
سبائك التيتانيوم هي مواد هندسية مشهورة بقوتها العالية، ووزنها المنخفض، ومقاومتها الجيدة للتآكل.
من خلال خلط التيتانيوم مع عناصر مختلفة، يمكن تطوير هذه السبائك لتلبية متطلبات الأداء المحددة لمختلف الصناعات.
توفر هذه المقالة-نظرة متعمقة لتصنيفات سبائك التيتانيوم، وخصائصها الميكانيكية والفيزيائية والحرارية، والصناعات التي توجد بها، واعتبارات التصنيع والمعالجة الحرارية.
سبائك ألفا ().
سبائك ألفا عبارة عن مواد-أحادية الطور ذات بنية بلورية HCP مثبتة بواسطة عناصر كيميائية مثل الألومنيوم، والأكسجين، والنيتروجين، والكربون. توفر هذه السبائك قوة متوسطة، وهي شديدة المقاومة للتآكل-، وتعمل بشكل جيد في درجات الحرارة العالية.
ولا يمكن معالجتها بالحرارة-نظرًا لبنيتها أحادية الطور-، مما يحد من تصلبها بالترسيب.
بدلاً من ذلك، تفضل العناصر الكيميائية المثبتة- ألفا القوة العالية من خلال تقوية المحاليل الصلبة، ولكن الإفراط في صناعة السبائك (مثل مكافئ الألومنيوم بنسبة أعلى من 9%) قد يؤدي إلى ترسيب المعادن البينية الهشة. توفر السبائك صلابة للكسر ومقاومة للزحف في البيئات العدوانية.
التقدم بطلب للحصول على عينة مجانية
بالقرب من-سبائك ألفا
تتكون سبائك التيتانيوم القريبة من-ألفا بشكل أساسي من طور ألفا مع 1–2% من عناصر كيميائية مثبتة لبيتا-مثل الموليبدينوم أو السيليكون، والتي تقدم كمية صغيرة من طور سبائك بيتا اللدنة.
تحتفظ هذه السبائك بمقاومة سبائك ألفا للتآكل وصلابة الكسر مع تحسين قابلية التشغيل على الساخن وامتلاك قابلية معالجة حرارية محدودة.
تُظهر بنيتها المجهرية، والتي تتكون أساسًا من جسيمات ألفا مع جسيمات بيتا الصغيرة على طول حدود الحبوب، مقاومة للزحف عند درجات حرارة مرتفعة، مما يجعلها مفيدة لبعض التطبيقات.
سبائك ألفا-بيتا ( - )
تحتوي سبائك ألفا-بيتا على مرحلتين في البنية المجهرية وتتكون من خليط من مرحلتي ألفا وبيتا من خلال إضافة عناصر كيميائية مثبتة لألفا-، مثل الألومنيوم، وعناصر كيميائية مثبتة لبيتا-، مثل الفاناديوم والموليبدينوم.
هذه السبائك قابلة للمعالجة بالحرارة ويمكن أن تزيد بشكل كبير من قوتها العالية من خلال التبريد والشيخوخة. بالمقارنة مع سبائك ألفا والقريبة من ألفا، توفر مرحلة بيتا قابلية تشكيل جيدة، ومقاومة التعب، ومقاومة أقل للزحف.
تتميز سبيكة ألفا- بيتا Ti-6Al-4V بخصائص ميكانيكية متوازنة وتستخدم حوالي 50% من سبائك التيتانيوم.
سبائك بيتا ().
تحتوي سبائك بيتا تيتانيوم على بنية BCC مثبتة بتركيز عالٍ من عناصر تثبيت بيتا- مثل الموليبدينوم، أو الفاناديوم، أو الحديد. هذه السبائك قابلة للمعالجة بالحرارة ويمكن أن تصل إلى قوة عالية جدًا من خلال ترسيب جسيمات ألفا الدقيقة أثناء التعتيق.
تتميز سبائك بيتا بقابلية جيدة للتشكيل على البارد ومقاومة جيدة للكسر، إلا أنها توفر انخفاضًا في الليونة ومقاومة الكلال عند-معالجتها بالحرارة
تبقى سبائك بيتا شبه المستقرة التي تحتوي على ما يعادل الموليبدينوم 10-30، بعد التبريد السريع، بيتا بالكامل ويمكن أن توفر قوة عالية للتطبيقات الأكثر تطلبًا.
تي-6Al-4V
Ti-6Al-4V (أو ASTM Grade 5) عبارة عن سبيكة تيتانيوم مستخدمة بشكل كبير وتتكون من حوالي 6% ألومنيوم و4% فاناديوم، مع كميات بسيطة من الكربون والنيتروجين والهيدروجين.
وهي عبارة عن سبيكة ألفا-بيتا تتمتع بقوة شد في نطاق 895-1100 ميجا باسكال، وهي مقاومة للتآكل في الغلاف الجوي، ولها نسبة قوة جيدة جدًا-إلى الوزن، مما يجعلها مفضلة في المواد الفضائية والطبية الحيوية.
يمكن أن توفر عمليات المعالجة الحرارية-الخصائص الميكانيكية والفيزيائية المرغوبة، مع توازن معالجة المحلول والتقادم، مما يعزز القوة العالية مع الحفاظ على ليونة جيدة.
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (Ti-6242)
تم تطوير مجموعة ألفا القريبة-، Ti-6242، عند درجات حرارة مرتفعة. يحتوي على 6% ألومنيوم، و2% قصدير، و4% زركونيوم، و2% موليبدينوم، مما يمنحه مقاومة فائقة للزحف للحفاظ على قوة عالية في درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 550 درجة.
تدعم بنيتها المجهرية مقاومة التآكل والثبات الحراري، وبالتالي فهي مناسبة للمحركات النفاثة وغيرها من مكونات الطيران ذات درجات الحرارة المرتفعة.
جدول مقارنة خصائص سبائك التيتانيوم
| نوع السبائك | قوة الشد (ميغاباسكال) | قوة الخضوع (MPa) | استطالة (٪) | الكثافة (جم/سم³) | المقاومة الكهربائية (μΩ·m) |
| تجاريا PureGrade 1 | 240–370 | 170–310 | 24–30 | 4.51 | 0.420 |
| تجاريا PureGrade 4 | 550–750 | 480–620 | 15–20 | 4.51 | 0.420 |
| Ti-6Al-4V (الدرجة 5) | 895–1100 | 825–1050 | 8–15 | 4.43 | 1.780 |
| Ti-6242 (سبائك قريبة من ألفا) | 895–1000 | 830–950 | 6–12 | 4.54 | 1.700 |
| بيتا سي (سبائك بيتا) | 1104–1276 | 1000–1200 | 6–10 | 4.82 | 1.600 |
الخواص الميكانيكية
تعد الخواص الميكانيكية لسبائك التيتانيوم أمرًا بالغ الأهمية للتطبيقات التي تحمل الأحمال. استنادًا إلى بيانات MatWeb، يوضح الجدول أدناه تفاصيل قوة الشد وقوة الخضوع والاستطالة والصلابة لدرجات التيتانيوم الرئيسية.
| نوع السبائك | قوة الشد (ميغاباسكال) | قوة الخضوع (MPa) | استطالة (٪) | الصلابة (روكويل سي) |
| تجاريا نقية الصف 1 | 240–370 | 170–310 | 24–30 | 14–17 |
| تجاريا نقية الصف 4 | 550–750 | 480–620 | 15–20 | 24–30 |
| Ti-6Al-4V (الدرجة 5) | 895–1100 | 825–1050 | 8–15 | 36–41 |
| Ti-6242 (سبائك قريبة من ألفا) | 895–1000 | 830–950 | 6–12 | 34–38 |
| بيتا سي (سبائك بيتا) | 1104–1276 | 1000–1200 | 6–10 | 40–44 |
يحتوي على درجات من التيتانيوم النقي التجاري-متوسطة القوة وعالية الليونة-والتي تعتبر الدرجة الرابعة هي الأقوى بين الدرجات التجارية النقية. توفر سبائك ألفا و-ألفا القريبة، مثل Ti-6242، قوة متوسطة وصلابة عالية للكسر.
توفر أنواع ألفا-بيتا مثل Ti-6Al-4V قوة عالية ومقاومة للتعب. في المقابل، يمكن لسبائك بيتا ذات درجة الحرارة العالية، مثل Beta C، أن تتطور إلى ما يزيد عن 1200 ميجا باسكال، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية الضغط ولكن ذات ليونة محدودة.
الخصائص الفيزيائية
تؤثر الخصائص الفيزيائية على مدى ملاءمة السبيكة للتطبيقات التي تتطلب وزنًا محددًا أو خصائص مغناطيسية. الجدول أدناه، مصدره MatWeb، يشرح الكثافة والجاذبية النوعية.
| نوع السبائك | الكثافة (جم/سم³) | الجاذبية النوعية |
| تجاريا نقية الصف 1 | 4.51 | 4.51 |
| تجاريا نقية الصف 4 | 4.51 | 4.51 |
| Ti-6Al-4V (الدرجة 5) | 4.43 | 4.43 |
| Ti-6242 (سبائك قريبة من ألفا) | 4.54 | 4.54 |
| بيتا سي (سبائك بيتا) | 4.82 | 4.82 |
تعتبر سبائك التيتانيوم ذات الكثافة التي تتراوح من 4.4 إلى 4.8 جم/سم3 أخف بكثير من المعادن الأخرى مثل الفولاذ (7.9 جم/سم3)، وهو ما يفسر وزنها الخفيف وقوتها الكبيرة. تعتبر سبائك التيتانيوم خيارات جيدة عندما تكون هناك حاجة إلى تداخل مغناطيسي منخفض، مثل المتطلبات الطبية والفضائية.
الخصائص الكهربائية
تتمتع سبائك التيتانيوم بمقاومة كهربائية عالية (0.42-1.78 μΩ·m) مقارنة بالمعادن الأخرى مثل النحاس (0.017 μΩ·m)، لذا فهي تتمتع بموصلية أقل.
يمكن أن تكون الخاصية عبارة عن مادة عازلة كهربائيًا في الأجهزة التي تكون فيها مقاومة التآكل وعدم التوصيل -مرغوبة للغاية، كما هو الحال في معدات المعالجة الكيميائية.
الخصائص الحرارية
تعتبر الخصائص الحرارية حاسمة بالنسبة للتطبيقات التي تنطوي على درجات حرارة عالية. يوضح الجدول أدناه تفاصيل التوصيل الحراري والحد الأقصى لدرجة حرارة الخدمة.
| نوع السبائك | الموصلية الحرارية (W/m·K) | أقصى درجة حرارة الخدمة (درجة) |
| تجاريا نقية الصف 1 | 15.6–22.0 | 300–350 |
| تجاريا نقية الصف 4 | 15.6–22.0 | 300–350 |
| Ti-6Al-4V (الدرجة 5) | 6.7 | 400 |
| Ti-6242 (سبائك قريبة من ألفا) | 7.0 | 550 |
| بيتا سي (سبائك بيتا) | 8.0 | 450 |
إن سبائك التيتانيوم التي يتم شحنها بموصلية حرارية منخفضة تجعل من الصعب تصنيعها ولكنها مقبولة في درجات الحرارة المرتفعة.
نظرًا لاستقرار الطور، يقتصر التيتانيوم النقي تجاريًا على 350 درجة، بينما تمر السبائك مثل Ti-6Al-4V وTi-6242 بدرجات حرارة قصوى تبلغ 400-550 درجة، على التوالي.
احصل على عرض أسعار فوري وفحص المخزون
مصنعنا
نحن شركة تصنيع متخصصة تعمل في المعالجة العميقة للتيتانيوم وسبائك التيتانيوم، ونقدم مجموعة كاملة من المنتجات بما في ذلك أنابيب التيتانيوم، والألواح، والقضبان، والأسلاك، والرقائق. تم تجهيز منشأتنا بخطوط إنتاج حديثة ومخصصة تتميز بمطاحن -الدرفلة الساخنة العكسية للخدمة الشاقة للألواح السميكة ومطاحن الدرفلة الباردة المتعددة-للصفائح والرقائق الدقيقة. يستخدم تصنيع الأنابيب طواحين مدلفنة على البارد وخطوط إنتاج الأنابيب غير الملحومة، في حين يتم تشكيل منتجات القضبان والأسلاك من خلال مطاحن درفلة القضبان/الأسلاك عالية السرعة ومعدات السحب المستمر. يتم دعم العمليات الحرجة بواسطة أفران التلدين الفراغي للمعالجة الحرارية الدقيقة، ويتم التعامل مع التشطيب بواسطة مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، وأنظمة القطع بالليزر، وآلات التسوية الدقيقة. من خلال نظام مراقبة الجودة الشامل الذي يشرف على العملية بأكملها بدءًا من المواد الخام وحتى المنتج النهائي، فإننا ملتزمون بتوفير -حلول تيتانيوم دقيقة وعالية الأداء لصناعات مثل الطيران والأجهزة الطبية والمعالجة الكيميائية والسلع الاستهلاكية-الراقية.
تغليف منتجات التيتانيوم
نحن نطبق معايير الحماية الصناعية-، ونوفر حلول تغليف مخصصة لكل منتج من منتجات التيتانيوم: يتم تأمين الأنابيب والقضبان بشكل فردي ببطانة VCI مضادة-للصدأ داخل صناديق خشبية معززة؛ يتم تشذير الألواح والرقائق باستخدام فيلم PE مضاد للخدش- ومعبأة في صناديق مموجة شديدة التحمل -؛ يتم جرح الأسلاك بدقة-على بكرات صناعية. تشتمل جميع العبوات على مادة مجففة وتتميز بملصقات واضحة للمنتج مع رموز التتبع، مما يضمن حماية مواد التيتانيوم الدقيقة الخاصة بك من الرطوبة والتأثير والتآكل أثناء التخزين والخدمات اللوجستية العالمية، ووصولها بأمان إلى خط الإنتاج الخاص بك.
