Volfram protiv titana

Uvod:

Volfram i titan su dva popularna metala koji se koriste u raznim industrijama zbog svojih jedinstvenih svojstava. Iako oba metala imaju sličnu upotrebu, imaju jasne razlike u pogledu težine, cijene, čvrstoće, tvrdoće i kompatibilnosti s osjetljivom kožom. U ovom članku pružit ćemo sveobuhvatnu usporedbu između volframa i titana, pomažući čitateljima da odluče koji metal najbolje odgovara njihovim potrebama.

Težina volframa protiv titana

Volframima gustoću od 19,3 g/cm³, što ga čini znatno težim od titana, čija gustoća iznosi 4,54 g/cm³. To znači da će pri korištenju istog volumena metala volfram težiti više od titana. Na primjer, 1-inčna kocka volframa težila bi otprilike 19 puta više od 1-inčne kocke titana.

Cijena volframa u odnosu na titan:

Cijena volframa i titana varira ovisno o tržišnim uvjetima. Međutim, općenito govoreći, titan je jeftiniji od volframa. Trenutna cijena čistog volframa je oko 37 dolara po funti, dok se čisti titan može kupiti za oko 28 dolara po funti. Bitno je napomenuti da cijene mogu varirati ovisno o razinama čistoće i drugim čimbenicima kao što su cijene dobavljača i lokacija.

Snaga volframa protiv titana

Kada se uspoređuje snaga ova dva metala, volfram prednjači. Njegov Youngov modul je približno 562 GPa, dok je Youngov modul titana približno 165 GPa. Jednostavno rečeno, volfram pokazuje veću vlačnu čvrstoću od titana pod stresom ili istezanjem prije loma. Unatoč tome, titan ima izvrsnu otpornost na zamor, što znači da njegova struktura ostaje pouzdana čak i tijekom kontinuiranog opterećenja. Osim toga, titan održava svoje kvalitete izvrsno u širokom rasponu temperatura, za razliku od volframa koji pokazuje određeni gubitak čvrstoće nakon zagrijavanja iznad 200 stupnjeva (392 ℉).

Tvrdoća volframa u odnosu na titan:

Volfram se može pohvaliti jednom od najviših tališta među svim metalima, s maksimumom od 3422 stupnja (6192 ℉), dok titan ima relativno nisko talište - 1668 stupnjeva (3304 ℉). Kao rezultat toga, kaljenje volframa zahtijeva opsežne procese poput legiranja ili otvrdnjavanja radije nego termičku obradu kao što se vidi u određenim željeznim legurama i niklu.

S druge strane, zbog njegove prirodne otpornosti na koroziju i niže reaktivnosti u usporedbi s čelikom, osobito nehrđajućim čelikom, mnogi vjeruju da čisti titan nikada ne bi trebao zahtijevati toplinsku obradu kao što to čine ugljični čelici. Međutim, i karbidi cementirani volframovim karbidom i dijelovi od lijevanog titana često koriste dodatne metode otvrdnjavanja kao što je nitriranje. Nitridni premazi produljuju vijek trajanja bez previše utjecaja na inherentne karakteristike bilo kojeg materijala.

Kompatibilnost s osjetljivom kožom:

Za razliku od volframa,titanijumpokazuje se hipoalergenim i netoksičnim; stoga osobe s preosjetljivošću uživaju u većoj udobnosti u blizini proizvoda od titana. Neki pojedinci imaju negativne reakcije na nakit izrađen od određenih osnovnih metala poput nikla koji se nalazi u komadima od bijelog zlata, ali većina nalazi ekvivalentne biokompatibilne alternative proizvedene djelomično korištenjem recikliranog sadržaja ili laboratorijskih postupaka koji su danas dostupni, uključujući srebrni kadmij oksid i rodij presvučen na crvenu bakrenu podlogu ili drugi sadrže količine u rasponu do nekoliko tisuća dijelova na milijun 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 posto).

Prijave:

Zbog visokog omjera čvrstoće i gustoće i velike otpornosti na koroziju,titanijumnalazi široku primjenu u zrakoplovnim motorima, industrijskim postrojenjima za preradu, brodskom hardveru, kirurškim implantatima, sportskoj opremi (palice za golf i teniski reketi), kućištima za satove, dizajnerskim predmetima za nakit, okvirima za naočale i automobilskim komponentama - posebno ispušnim sustavima.

S druge strane, zbog svoje ekstremne tvrdoće na abrazive, volfram djeluje uglavnom tamo gdje ogromna izdržljivost postaje bitna: jezgre vojnog streljiva, mete za rendgenske zrake u medicinskim uređajima za snimanje, niti žarulja, alati za rezanje i dijelovi otporni na habanje. Superlegure također imaju koristi od dodatka volframa jer on uvelike povećava njihovu čvrstoću u vrućem stanju. Ove primjene superlegura uključuju lopatice plinskih turbina za proizvodnju energije, komponente mlaznih motora za komercijalne zračne prijevoznike ili svemirske letjelice, reaktore kemijskih postrojenja/cijevi izmjenjivača grijača u visoko korozivnim okruženjima izloženim izravno parama rastaljene sumporne kiseline/kapljicama tekućine – sva područja koja zahtijevaju povećanu spojenu temperaturnu stabilnost s fenomenalnim dimenzionalnim integritetom.

Zaključak:

Nakon pažljivog analiziranja gornjih usporedbi, stručnjaci mogu utvrditi je livolframa ili titanaima bolje rezultate u različitim kontekstima. Ipak, u konačnici, odlučivanje između njih uglavnom se svodi na namjeravanu svrhu, a ne na pitanje što se ukupno čini objektivno superiornijim. Uzmite u obzir čimbenike kao što su proračunska ograničenja, potrebna snaga u odnosu na željene mjere smanjenja težine uzete u obzir zajedno s ekološkim situacijama koje se susreću i preferencijama fizičkog izgleda ako je primjenjivo. Uzeti zajedno, oni bi trebali jasno usmjeravati naš izbor prema jednom materijalu umjesto prema drugom kad god se konkretno bavimo ova dva metala i različitim zahtjevima koje postavljaju različiti sektori našeg gospodarstva.

Reference:

"Baza podataka o građi". MatDB. Preuzeto s https://www.matrix.auc.dk/materialdb/.

"Metalurška terminologija". ASM International. Preuzeto s http://www.asminternational.org/bookstore/prod_ detail.asp?productID=BK0114P.

HK DHALIWAL I RM GARrett (2008.) JOM Vol 60(12): stranice 24–28. DOI: 10.1007/s11837—008—0146–z

Pitajte bilo što