Volframs pret titānu
Ievads:
Volframs un titāns ir divi populāri metāli, ko izmanto dažādās nozarēs to unikālo īpašību dēļ. Lai gan abiem metāliem ir līdzīgi lietojumi, tiem ir izteiktas atšķirības svara, cenas, stiprības, cietības un saderības ar jutīgu ādu ziņā. Šajā rakstā mēs sniegsim visaptverošu volframa un titāna salīdzinājumu, palīdzot lasītājiem izlemt, kurš metāls vislabāk atbilst viņu vajadzībām.
Volframa vs titāna svars
Volframstā blīvums ir 19,3 g/cm³, padarot to ievērojami smagāku par titānu, kura blīvums ir 4,54 g/cm³. Tas nozīmē, ka, izmantojot tādu pašu metāla tilpumu, volframs sver vairāk nekā titāns. Piemēram, 1-collu volframa kubs sver aptuveni 19 reizes vairāk nekā 1-collu titāna kubs.
Volframa vs titāna cena:
Volframa un titāna izmaksas mainās atkarībā no tirgus apstākļiem. Tomēr vispārīgi runājot, titāns mēdz būt lētāks nekā volframs. Pašreizējā tīra volframa cena ir aptuveni 37 USD par mārciņu, savukārt tīru titānu var iegādāties par aptuveni 28 USD par mārciņu. Ir svarīgi ņemt vērā, ka cenas var atšķirties atkarībā no tīrības līmeņa un citiem faktoriem, piemēram, piegādātāja cenām un atrašanās vietas.
Volframa vs titāna izturība
Salīdzinot šo divu metālu izturību, volframs ieņem vadību. Tā Janga modulis ir aptuveni 562 GPa, savukārt titāna Jaga modulis ir aptuveni 165 GPa. Vienkārši sakot, volframam ir lielāka stiepes izturība nekā titānam zem sprieguma vai pagarinājuma pirms pārrāvuma. Tomēr titānam ir lieliska noguruma izturība, kas nozīmē, ka tā struktūra saglabā uzticamību pat nepārtrauktas slodzes laikā. Turklāt titāns lieliski saglabā savas īpašības plašā temperatūras diapazonā, atšķirībā no volframa, kam, uzkarsējot virs 200 grādiem (392℉), ir zināms izturības zudums.
Volframa un titāna cietība:
Volframam ir viens no augstākajiem kušanas punktiem starp visiem metāliem, sasniedzot 3422 grādus (6192 ℉), savukārt titānam ir salīdzinoši zema kušanas temperatūra - 1668 grāds (3304 ℉). Rezultātā volframa rūdīšanai ir nepieciešami plaši procesi, piemēram, sakausēšana vai sacietēšana, nevis termiskā apstrāde, kā tas redzams dažos dzelzs sakausējumos un niķelī.
No otras puses, tā dabiskās izturības pret koroziju un zemākas reaģētspējas dēļ, salīdzinot ar tēraudu, īpaši nerūsējošā tērauda veidiem, daudzi uzskata, ka tīram titānam nekad nav nepieciešama termiskā apstrāde, kā to dara oglekļa tēraudi. Tomēr gan ar volframa karbīdu cementētiem karbīdiem, gan lietām titāna daļām bieži tiek izmantotas papildu sacietēšanas metodes, piemēram, nitrēšana. Nitrīda pārklājumi pagarina nodiluma ilgumu, pārāk neietekmējot nevienam materiālam raksturīgās īpašības.
Saderība ar jutīgu ādu:
Atšķirībā no volframa,titānsizrādās hipoalerģisks un netoksisks; tādējādi cilvēki ar paaugstinātu jutību bauda paaugstinātu komfortu titāna izstrādājumu tuvumā. Dažām personām ir nevēlamas reakcijas uz rotaslietām, kas izgatavotas no konkrētiem parastajiem metāliem, piemēram, niķeļa, kas atrodams baltā zelta gabalos, bet lielākā daļa atrod līdzvērtīgas bioloģiski saderīgas alternatīvas, kas daļēji ražotas, izmantojot otrreizēji pārstrādātu saturu vai mūsdienās pieejamās laboratorijas procedūras, tostarp sudraba kadmija oksīdu un rodiju, kas pārklāts uz sarkanā vara substrāta vai citi satur daudzumus, kas svārstās līdz vairākiem tūkstošiem daļu uz miljonu Pdmax.
Although the human body generally tolerates tungsten well enough so long as no exposure occurs through ingestion or skin irritation resulting from sharp edges/points over extended periods, those concerned about potentially sensitive skin would still benefit more from choosing items featuring primarily (>99 procenti).
Lietojumprogrammas:
Pateicoties augstajai stiprības un blīvuma attiecībai un lieliskajai izturībai pret koroziju,titānsatrod plašu pielietojumu lidmašīnu dzinējos, rūpnieciskās apstrādes rūpnīcās, kuģu aparatūrā, ķirurģiskajos implantos, sporta aprīkojumā (golfa nūjas un tenisa raketes), pulksteņu futrāļos, dizaineru rotaslietās, briļļu rāmjos un automobiļu komponentos, īpaši izplūdes sistēmās.
No otras puses, tā ārkārtējās cietības pret abrazīviem dēļ volframa darbība galvenokārt notiek tur, kur ir nepieciešama milzīga izturība: militārās munīcijas serdeņi, rentgenstaru mērķi medicīniskās attēlveidošanas ierīcēs, lampu pavedieni, griezējinstrumenti un nodilumizturīgās daļas. Supersakausējumi arī gūst labumu no volframa pievienošanas, jo tas ievērojami palielina to karsto izturību. Šie supersakausējuma lietojumi ietver gāzturbīnu lāpstiņas enerģijas ražošanai, reaktīvo dzinēju komponentus komerciālām aviokompānijām vai kosmosa kuģiem, ķīmisko rūpnīcu reaktoru/sildītāju apmaiņas caurules ļoti korozīvā vidē, kas ir tieši pakļauta kausētas sērskābes tvaiku/šķidruma pilieniem – visas zonas, kurās nepieciešama paaugstināta temperatūras stabilitāte. ar fenomenālu dimensiju integritāti.
Secinājums:
Rūpīgi analizējot iepriekš minētos salīdzinājumus, eksperti var noteikt, vaivolframs vai titānsdarbojas labāk dažādos kontekstos. Tomēr galu galā lēmums starp tiem lielā mērā ir saistīts ar paredzēto mērķi, nevis jautā, kas kopumā šķiet objektīvi pārāks. Apsveriet tādus faktorus kā budžeta ierobežojumi, nepieciešamā izturība un vēlamie svara samazināšanas pasākumi, kas ņemti vērā, kā arī vides situācijas un fiziskā izskata preferences, ja tādas ir. Kopumā tiem būtu skaidri jānorāda mūsu izvēle uz vienu materiālu, nevis uz citu, ikreiz, kad runa ir tieši par šiem diviem metāliem un dažādajām prasībām, ko rada dažādas mūsu ekonomikas nozares.
Atsauces:
"Materiālu datu bāze". MatDB. Iegūts no https://www.matrix.auc.dk/materialdb/.
"Metalurģijas terminoloģija". ASM International. Iegūts no http://www.asminternational.org/bookstore/prod_ detail.asp?productID=BK0114P.
HK DHALIWAL UN RM GARrett (2008) JOM 60. sēj. (12): 24.–28. lpp. DOI: 10.1007/s11837-008-0146-z
Jautājiet jebko
