A yw Titaniwm yn Ysgafnach na Dur?

Mae titaniwm a dur yn ddau fetel poblogaidd a ddefnyddir mewn amrywiol ddiwydiannau, ond mae ganddynt briodweddau a nodweddion gwahanol. Un o'r gwahaniaethau mwyaf arwyddocaol rhwng y ddau fetel hyn yw eu pwysau. Mae llawer o bobl yn tybio bod titaniwm bob amser yn ysgafnach na dur, ond a yw'r syniad hwn yn gywir? Yn yr erthygl hon, byddwn yn archwilio a yw titaniwm yn wir yn ysgafnach na dur, ac yn trafod manteision ac anfanteision defnyddio titaniwm yn lle dur.

A yw Titaniwm yn Ysgafnach na Dur Di-staen?

Yr ateb byr yw ydy;titaniwmyn gyffredinol yn ysgafnach na dur di-staen. Mae dwysedd titaniwm tua 30% yn is na dwysedd dur di-staen. Mae hyn yn golygu, os byddwn yn cymharu dau ddarn o fetel gyda'r un cyfaint, bydd y darn titaniwm yn pwyso llai na'r darn dur di-staen. Fodd bynnag, mae'n hanfodol nodi nad oes gan bob math o ddur yr un dwysedd. Mae yna wahanol raddau o ddur di-staen, a gall rhai fod yn drymach neu'n ysgafnach nag eraill. Er enghraifft, mae gan ddur di-staen math 304 ddwysedd o tua 7.9 g / cm³, tra bod gan ditaniwm gradd 5 (a elwir hefyd yn Ti6Al4V) ddwysedd o tua 4.4 g / cm³.

Pam nad ydyn ni'n defnyddio titaniwm yn lle dur?

O ystyried bod titaniwm yn ysgafnach na dur, efallai y bydd rhywun yn meddwl tybed pam nad ydym yn ei ddefnyddio'n amlach. Y prif reswm yw cost. Mae titaniwm yn sylweddol ddrytach na dur, sy'n ei gwneud yn waharddol ar gyfer llawer o geisiadau lle mae cyllideb yn bryder. Yn ogystal, gall titaniwm fod yn heriol gweithio gydag ef oherwydd ei gryfder uchel, ei wydnwch a'i ymwrthedd cyrydiad. Mae angen offer a thechnegau arbenigol ar gyfer peiriannu, weldio a gwneuthuriad, sy'n cynyddu costau ymhellach. Ar y llaw arall, mae dur yn gymharol hawdd i weithio gyda hi ac mae ganddo brosesau gweithgynhyrchu sydd wedi'u hen sefydlu, gan ei gwneud yn ddewis mwy ymarferol i lawer o brosiectau.

Beth sy'n Pwyso Mwy o Titaniwm Neu Dur?

I ddangos sut mae titaniwm yn cymharu â dur o ran pwysau, gadewch i ni ddadansoddi enghraifft syml. Dychmygwch fod gennym ddwy wialen wedi'u gwneud o'r naill ddeunydd neu'r llall: mae un wialen yn mesur 10 mm o drwch a 3 metr o hyd, ac mae ei phwysau tua 9 kg (10mm x 3m x ρ=9188g). Mae gwialen arall yn rhannu'r un mesuriadau ond yn defnyddio titaniwm yn lle hynny, felly mae'n pwyso tua 5.5 kg (10mm x 3m x ρ=5549g), wedi'i gyfrifo yn seiliedig ar ddwysedd cyfartalog y ddau ddeunydd a grybwyllwyd yn gynharach.

Mae'r cyfrifiadau hyn yn dangos sut mae dewis titaniwm dros ddur yn arwain at arbedion pwysau sylweddol wrth weithio gyda rhannau mawr neu gymhleth fel fframiau awyrennau, fframiau beiciau, cyrff cychod, ac ati, sefyllfaoedd lle mae ysgafn heb aberthu cyfanrwydd yn bwysicaf. Eto i gyd, mae yna eithriadau pan fydd dur yn parhau i fod yn well oherwydd ei briodweddau unigryw fel galluoedd magnetig sy'n ddefnyddiol mewn moduron a generaduron trydan neu ddargludedd thermol gwell sy'n addas ar gyfer dylunio a datblygu offer coginio.

A yw Titaniwm 45% yn Ysgafnach na Dur?

Fe wnaethom benderfynu o'r blaen fod titaniwm tua 30% yn ysgafnach na dur di-staen. Mae rhai ffynonellau'n honni bod rhai graddau o aloi titaniwm 45% yn ysgafnach na graddau penodol o ddur di-staen. Er bod y niferoedd hynny'n gwirio o ystyried cymariaethau penodol rhwng gwahanol ffurfiau cynnyrch (ee, gwifren vs., dalen vs., ffoil), nid yw dwyseddau cyffredinol yr aloion priodol a ddefnyddir yn dangos cymaint o wahaniaethau enfawr. Er enghraifft, mae titaniwm 6AL-4V (Gradd pump) eisoes wedi'i nodi ar ~ 4.4 g/cm3, mae dur gwrthstaen 304L yn dod yn nes at tua naw g/cm3, gan eu rhoi ger y gwahaniaeth hwnnw o 45% o 4.6/10 – 1 .

Wedi dweud hynny, mae aloi titaniwm 6 AL -4 V (Gradd pump) yn dal i fwynhau tua deg y cant o fantais yn erbyn yr amrywiad 304L dur di-staen ar draws ffurfiau cynnyrch masnachol lluosog (ee, tiwbiau, taflenni platiau). Felly er bod union ganrannau'n newid yn dibynnu ar y fanyleb a'r ffactor ffurf a ystyrir o fewn unrhyw deulu o fetelau sy'n cael eu harchwilio yma ac mewn mannau eraill trwy gydol amrywiadau posibl y pwnc hwn a geir ar-lein, rydym yn dod o hyd i rywfaint o gyfiawnhad dros ddweud “mae titaniwm fel arfer tua thri deg i ddeugain y cant yn ysgafnach na dur.

Pa mor ysgafnach yw titaniwm dros ddur?

Fel yr eglurwyd yn gynharach, cyfrifo'r union wahaniaeth pwysau rhwngtitaniwm a durdibynnu ar gymharu cyfeintiau union yr un fath o’r metelau hyn oherwydd bod dwysedd yn rhoi’r gymhareb fesul uned màs i ni (ac felly cyfaint gan y byddai’r pwysau mewn cyfrannedd union â’r dwysedd yn ôl fformiwlâu ac egwyddorion ffiseg sylfaenol a rennir ymhlith nifer o safleoedd ag enw da a archwiliwyd wrth greu’r adroddiad hwn).

Wrth gymharu cyfeintiau tebyg (e.e., bariau o’r un maint), mae un ffynhonnell yn awgrymu amcangyfrifon bras yn amrywio o gwmpas +/- 30%, yn gyffredinol yn ffafrio ein gwerth didynedig blaenorol gan gyrraedd bron y pwynt canol rhwng ffiniau isel/uchel a gyflwynir yno ochr yn ochr â ffactorau eraill sy’n werth rhoi sylw iddynt yn ystod penderfyniadau dethol sy'n cynnwys dewisiadau rhyngddynt hwy neu gystadleuwyr megis alwminiwm.

Hefyd, mae wedi dod yn wybodaeth gynyddol gyffredin ymhlith cylchoedd brwdfrydig bod cyfuno lithiwm â'r deunyddiau strwythurol presennol hyn yn dod â buddion ychwanegol trwy gael gwared ar ormodedd deunydd trwy ymarferion plygu / siapio sydd eu hangen beth bynnag cyn y cynulliad terfynol yn digwydd y tu mewn i weithdai, gan arbed amser ac adnoddau yn ogystal â thorri pethau i lawr. trwy strategaethau melino ymosodol a gynlluniwyd yn benodol tuag at gynhyrchu "li