Nii puhas titaan kui ka titaanisulamid on suurepärased materjalid ja neid kasutatakse vastavates valdkondades laialdaselt. Et otsustada, milline neist on parem, on vaja analüüsida mitme nurga alt. Järgnev on puhta titaani ja titaanisulamite võrdlev kirjeldus, mis aitab kõigil mõista nende kahe eeliseid ja puudusi.
Puhta titaani omadused
1. Kerge kaal: puhta titaani tihedus on umbes 4,5 g/cm³. Võrreldes teiste metallidega, nagu teras (tihedus on umbes 7,8 g/cm³) ja alumiinium (tihedus on umbes 2,7 g/cm³), on puhta titaani tihedus keskmises asendis, millel on parem kerge kaal.
2. Suur tugevus: puhta titaani voolavuspiir ja tõmbetugevus on kõrged, vastavalt 400-550MPa ja 450-600MPa, mis vastavad enamiku insenerirakenduste vajadustele.
3. Korrosioonikindlus: puhtal titaanil on hea korrosioonikindlus, eriti karmides keskkondades, nagu merevesi ja kloriidioonid, selle korrosioonikindlus on parem kui enamikul metallidel.
4. Biosobivus: puhtal titaanil on suurepärane biosobivus ja seda ei ole lihtne põhjustada inimese tagasilükkamist, seetõttu kasutatakse seda laialdaselt meditsiiniseadmetes, tehisliigendites ja muudes valdkondades.
5. Kõrge sulamistemperatuur: puhta titaani sulamistemperatuur on umbes 1668 kraadi ja sellel on hea kõrge temperatuuri jõudlus.
Titaanisulami omadused
1. Suurem tugevus: lisades muid elemente (nagu alumiinium, vanaadium, molübdeen jne), paraneb titaanisulamite tugevus oluliselt ning voolavuspiir ja tõmbetugevus võivad ulatuda 800-1200MPa-ni või isegi kõrgemale.
2. Kuumakindlus: titaanisulamil on endiselt kõrge tugevus ja stabiilsus kõrgel temperatuuril ning see sobib kosmose- ja muudes valdkondades.
3. Korrosioonikindlus: titaanisulam pärib puhta titaani suurepärase korrosioonikindluse ja toimib veelgi paremini teatud keskkondades, nagu merevesi, happe- ja leeliselahused jne.
4. Biosobivus: titaanisulamil on ka hea biosobivus ja see sobib kasutamiseks sellistes valdkondades nagu meditsiiniseadmed ja kunstliigendid.
5. Plastilisus: titaanisulamil on hea plastilisus ja seda saab sepistamise, valtsimise, ekstrusiooni ja muude protsesside abil töödelda erineva kujuga.
Puhta titaani ja titaanisulami võrdlus
1. Tugevus: titaanisulami tugevus on oluliselt kõrgem kui puhtal titaanil ja see sobib kõrgete tugevusnõuetega väljadele.
2. Kuumakindlus: titaanisulami kuumuskindlus on parem kui puhtal titaanil ja see sobib paremini kõrge temperatuuriga keskkondades.
3. Kulud: puhta titaani tootmiskulud on suhteliselt madalad, samas kui titaanisulami tootmisprotsess on keerulisem ja teiste elementide lisamise tõttu on kulu kõrgem.
4. Kasutusvaldkonnad: puhas titaan sobib väljadele, mis ei vaja suurt tugevust ning keskenduvad kergele ja korrosioonikindlusele, nagu keemiatööstus, meretehnika, spordikaubad jne; titaanisulam sobib kosmosetööstusele, sõjatööstusele, meditsiiniseadmetele ja muudele valdkondadele.
5. Töötlemise jõudlus: puhta titaani töötlemine on parem kui titaanisulami oma, kuna titaanisulamil on suurem tugevus ja seda on raskem töödelda.
Kokkuvõtteks võib öelda, et puhtal titaanil ja titaanisulamil on mõlemal oma eelised ja milline neist on parem, sõltub konkreetsest rakendusest. Puhtal titaanil on rohkem eeliseid järgmistel juhtudel:
(1) Kergematerjalile on kõrged nõuded; (2) kõrged nõuded korrosioonikindlusele; (3) Kulutundlikud projektid.
Titaanisulamitel on rohkem eeliseid järgmistes olukordades:
(1) Kõrged nõuded materjali tugevusele ja kuumakindlusele; (2) kasutamine tipptasemel valdkondades, nagu lennundus ja sõjatööstus; (3) Suudab kanda suuremaid kulusid.
Lühidalt öeldes on nii puhas titaan kui ka titaanisulamid suurepärased materjalid ning millise materjali valikul tuleks lähtuda tegelikest vajadustest ja eelarvest.
