Вольфрам проти титану

Вступ:

Вольфрам і титан є двома популярними металами, які використовуються в різних галузях промисловості завдяки своїм унікальним властивостям. Хоча обидва метали мають однакове використання, вони мають чіткі відмінності щодо ваги, ціни, міцності, твердості та сумісності з чутливою шкірою. У цій статті ми надамо вичерпне порівняння вольфраму та титану, щоб допомогти читачам вирішити, який метал найкраще відповідає їхнім потребам.

Вага вольфраму проти титану

Вольфраммає щільність 19,3 г/см³, що робить його значно важчим за титан, чия щільність становить 4,54 г/см³. Це означає, що при використанні однакового обсягу металу вольфрам буде важити більше, ніж титан. Наприклад, 1- дюймовий куб вольфраму важив би приблизно в 19 разів більше, ніж 1- дюймовий куб титану.

Ціна вольфраму проти титану:

Вартість вольфраму і титану змінюється в залежності від кон'юнктури ринку. Однак, загалом, титан, як правило, дешевший, ніж вольфрам. Поточна ціна чистого вольфраму становить близько 37 доларів за фунт, тоді як чистий титан можна придбати приблизно за 28 доларів за фунт. Важливо зауважити, що ціни можуть відрізнятися залежно від рівня чистоти та інших факторів, таких як ціни постачальника та місце розташування.

Міцність вольфраму проти титану

При порівнянні міцності цих двох металів, вольфрам займає першість. Його модуль Юнга становить приблизно 562 ГПа, тоді як модуль Юнга титану становить приблизно 165 ГПа. Простіше кажучи, вольфрам демонструє більшу міцність на розрив, ніж титан, під дією напруги або подовження перед розривом. Тим не менш, титан має чудову стійкість до втоми, тобто його структура залишається надійною навіть під час тривалого навантаження. Крім того, титан чудово зберігає свої якості в широкому діапазоні температур, на відміну від вольфраму, який демонструє деяку втрату міцності при нагріванні понад 200 градусів (392 ℉).

Твердість вольфраму проти титану:

Вольфрам має одну з найвищих температур плавлення серед усіх металів, досягаючи 3422 градусів (6192℉), тоді як титан має відносно низьку температуру плавлення - 1668 градусів (3304℉). Як наслідок, зміцнення вольфраму вимагає тривалих процесів, таких як легування або зміцнення, а не термічна обробка, як це спостерігається в деяких сплавах заліза та нікелю.

З іншого боку, через його природну стійкість до корозії та нижчу реакційну здатність порівняно зі сталлю, особливо нержавіючою, багато хто вважає, що чистий титан ніколи не потребує термічної обробки, як це робить вуглецева сталь. Однак і для карбіду вольфраму, і для литих титанових деталей часто використовуються додаткові методи зміцнення, такі як азотування. Нітридні покриття збільшують термін служби, не впливаючи надто на властивості будь-якого матеріалу.

Сумісність з чутливою шкірою:

На відміну від вольфраму,титанвиявляється гіпоалергенним і нетоксичним; таким чином, люди з підвищеною чутливістю відчувають підвищений комфорт біля титанових виробів. У деяких людей є побічна реакція на ювелірні вироби, виготовлені з певних неблагородних металів, таких як нікель, які містяться в білому золоті, але більшість знаходить еквівалентні біосумісні альтернативи, виготовлені частково з використанням переробленого вмісту або доступних сьогодні лабораторних процедур, включаючи срібло, кадмій оксид і родій, нанесені на червону мідну підкладку або інші містять кількості в діапазоні до кількох тисяч частин на мільйон 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 відсотків).

Застосування:

Завдяки високому відношенню міцності до щільності та високій стійкості до корозії,титанзнаходить широке застосування в авіаційних двигунах, промислових переробних заводах, морському обладнанні, хірургічних імплантатах, спортивному обладнанні (клюшки для гольфу та тенісні ракетки), корпусах годинників, дизайнерських ювелірних виробах, оправах для окулярів та автомобільних компонентах, зокрема вихлопних системах.

З іншого боку, через його надзвичайну стійкість до абразивів вольфрам застосовує здебільшого там, де надзвичайна довговічність стає важливою: сердечники військових боєприпасів, рентгенівські мішені в медичних пристроях візуалізації, лампові нитки, ріжучі інструменти та зносостійкі деталі. Суперсплави також виграють від додавання вольфраму, оскільки це значно підвищує їх гарячу міцність. Ці суперсплави включають в себе лопаті газових турбін для виробництва енергії, компоненти реактивних двигунів для комерційних авіаліній або космічних човників, труби обмінників реакторів хімічних заводів/нагрівачів у висококорозійних середовищах, які піддаються безпосередньому впливу парів сірчаної кислоти/крапель рідини – у всіх сферах, де потрібна підвищена температурна стабільність. з феноменальною просторовою цілісністю.

висновок:

Уважно проаналізувавши наведені вище порівняння, експерти можуть визначити, чи євольфраму або титанупрацює краще в різних контекстах. Зрештою, вибір між ними зводиться здебільшого до наміченої мети, а не до питання про те, що здається об’єктивно кращим у цілому. Враховуйте такі фактори, як бюджетні обмеження, необхідна міцність і бажані заходи щодо зменшення ваги, які враховуються разом із екологічними ситуаціями та перевагами зовнішнього вигляду, якщо це можливо. У сукупності вони повинні чітко скеровувати наш вибір у бік одного матеріалу замість іншого щоразу, коли ми маємо справу конкретно з цими двома металами та різноманітними вимогами, які висувають різні сектори нашої економіки.

Література:

«Матеріальна база даних». MatDB. Отримано з https://www.matrix.auc.dk/materialdb/.

«Металургійна термінологія». ASM International. Отримано з http://www.asminternational.org/bookstore/prod_ detail.asp?productID=BK0114P.

HK DHALIWAL AND RM GARrett (2008) JOM Том 60(12): сторінки 24–28. DOI: 10.1007/s11837—008—0146–z

Запитайте будь-що