ล่าสุด เพื่อนๆ มักถามผมว่า ไททาเนียม สตีล ไททาเนียมบริสุทธิ์ และไททาเนียมอัลลอยด์ต่างกันอย่างไร? วันนี้ ให้' มาดูแบบง่ายๆ กับคุณบ้าง
ชื่อ Titanium Steel เป็นชื่อทางการค้า เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อน กรด และด่างของเหล็กกล้าไร้สนิม 316L นั้นดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมทั่วไป เกรดมาตรฐานคือ 022Cr17Ni12Mo2 ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วย Cr, Ni และ Mo และตัวเลขแสดงเปอร์เซ็นต์โดยประมาณ
จะเห็นได้ว่าส่วนประกอบหลักของเหล็กไททาเนียมยังคงเป็นเหล็ก แต่ไม่มีไททาเนียม ชื่อทางการค้านี้ใช้เป็นเครื่องประดับเพื่อแยกความแตกต่างจากเหล็กกล้าไร้สนิมอื่น ๆ และได้มูลค่าที่สูงกว่า อันที่จริงแล้ว ความทนทานต่อต้นทุนและเหงื่อของเหล็กกล้าไร้สนิม 316L นั้นดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมทั่วไป
โดยทั่วไปแล้ววัสดุไททาเนียมที่สามารถเรียกได้ว่าเป็นวัสดุมีสองประเภท หนึ่งคือไททาเนียมบริสุทธิ์และอีกประเภทหนึ่งคือไททาเนียมอัลลอยด์
ปริมาณไทเทเนียมสูงสุดคือฟองน้ำไทเทเนียมที่ผลิตขึ้นเอง ซึ่งทำจากไททาเนียมเตตระคลอไรด์โดยการลดแมกนีเซียม มันหลวมและมีรูพรุนและมีความแข็งแรงต่ำมาก อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถใช้เป็นวัสดุไททาเนียมได้โดยตรง และจำเป็นต้องหลอม หลอม และรีด แปรรูปเป็นแผ่น ลวด หลอด ฯลฯ รูปทรงต่างๆ
เนื้อหาไทเทเนียมของฟองน้ำไทเทเนียมนั้นใกล้เคียงกับ 100% แต่ไททาเนียมมีการใช้งานมากเกินไป และทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน ฯลฯ ในอากาศได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับอากาศ ความบริสุทธิ์แบบสมบูรณ์ 100% จึงแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย
โดยทั่วไป ปริมาณไททาเนียมที่สูงกว่า 95% จะกลายเป็นไททาเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรม ไททาเนียมบริสุทธิ์แบ่งออกเป็น GR2-GR4 ตามความแตกต่างระหว่างปริมาณไททาเนียมและปริมาณสิ่งเจือปน เรามักจะพบมากกว่า GR2 และ GR3 สิ่งเจือปนส่วนใหญ่เป็นออกซิเจน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน คาร์บอน เหล็ก และอื่นๆ ยิ่งเนื้อหาไททาเนียมสูงเท่าไร ก็ยิ่งนิ่มมากขึ้นเท่านั้น และความแข็งแกร่งของไททาเนียมก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น แต่ความเหนียวก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ดังนั้น เมื่อเราสร้างหัวเข็มขัดไททาเนียมและอุปกรณ์เสริมไททาเนียม เราจะใช้วัสดุ GR2 ในสถานที่ที่มีแรงไม่มากนัก และใช้วัสดุ GR3 สำหรับเพลาและสกรูขนาดเล็ก
เมื่อเราทำถ้วยไทเทเนียมบริสุทธิ์ เราไม่สามารถใช้ GR3 ได้ ยิ่งมีความบริสุทธิ์สูง ยิ่งดี โดยเฉพาะปริมาณไฮโดรเจนที่ต่ำกว่า มิฉะนั้น เนื่องจากความเหนียวไม่เพียงพอ มันจะแตกง่าย หรือจะมีเส้นยืดออกชัดเจนมากขึ้นทีละตัว หรือเป็นหลุม อัตราของเสียจะค่อนข้างสูง
ตามชื่อที่แนะนำ ไททาเนียมอัลลอยด์เป็นโลหะผสมของไททาเนียม โลหะอื่นๆ และอโลหะ ตัวอย่างเช่น ไทเทเนียมอัลลอยด์ GR5 ที่ใช้บ่อยที่สุด มีปริมาณไทเทเนียม 90% อลูมิเนียม 6% และวาเนเดียม 4% ดังนั้นจึงเรียกอีกอย่างว่าไทเทเนียม 6 อะลูมิเนียม 4 วาเนเดียม โลหะผสมไททาเนียม GR5 เป็นโลหะผสมไททาเนียมที่พัฒนาและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก และเป็นโลหะผสมไททาเนียมที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้ในการรักษาพยาบาล มากกว่า 80% มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนสูง มีความแข็งแรงสูงกว่าไททาเนียมบริสุทธิ์ มีความเหนียวดี การประมวลผลและการเชื่อมค่อนข้างง่าย ดังนั้นประสิทธิภาพที่ครอบคลุมจึงเป็นเลิศ และไม่แพ้ไททาเนียมบริสุทธิ์
ไททาเนียมบริสุทธิ์ดีกว่าหรือไททาเนียมอัลลอยด์ดีกว่ากัน?
นี้ไม่สามารถสรุปได้ วัสดุที่แตกต่างกันเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน โดยทั่วไป หากไม่รวมปัจจัยต่างๆ เช่น รูปร่าง ต้นทุนวัสดุของไททาเนียมอัลลอยด์จะสูงกว่าไททาเนียมบริสุทธิ์ แน่นอน ไททาเนียมอัลลอยด์ที่นี่เป็นเกรดปกติ มันขึ้นอยู่กับไททาเนียมและเพิ่มโลหะและอโลหะอื่น ๆ แทนที่จะเพิ่มไททาเนียมเล็กน้อยให้กับโลหะอื่น ๆ และหากมีไททาเนียมเพียงเล็กน้อยก็จะแกล้งเป็นโลหะผสมไททาเนียม