Thép titanium là gì?
Thép titanium được đặt tên theo những vị thần Hy Lạp là Titan. Titan là những vị thần hy lạp cổ xưa nhất cơ thể hoàn toàn bằng đá đại diện cho sự khổng lồ, cứng cứng cáp. Nó cũng giải thích phần nào đặc tính vật lý cơ của nguyên tố này. Trên dạng tinh chất nó khối lượng nhẹ hơn thép nhưng lại cứng hơn. Được ứng dụng đa dạng trong nhiều ngành cao cấp như máy bay, vũ trụ, chế tạo ô tô hoặc những phòng ban quan yếu của máy móc.
Nó đặc biệt được ưa chuộm tại những mẫu xe tương đối cao cấp. Nó giúp cái xe nhẹ, cứng và đẹp hơn. Tuy nhiên những nghiên cứu chỉ ra nó làm những tai nạn trở nên thảm khốc hơn. Lúc va chạm xảy ra những va chạm sẽ dẫn lực vào bề mặt xe. Những bề mặt bằng thép sẽ móp méo để trung hòa lực. Những cái xe bằng titanium lại còn nguyên, áp lực được dồn vào người ngồi trong xe. Trên những ống có phần lõi bằng titanium, 1 lúc ống này bị lõm. Hầu như ko có bí quyết để kéo nó phẳng lại chỉ có bí quyết thay đổi thế.
Hợp kim của titanium
Trên dạng nguyên chất titanium chỉ bền bằng thép cấp thấp, bền gấp đôi nhôm. Tuy nhiên tại dạng hợp kim thì lại tạo ra nhiều ứng dụng mạnh mẽ.
- Titanium Beta C: 1 hợp kim siêu bền trước tiên chứa 70% titanium, 3% aluminum, 8% vanadium, 6% chromium, 4% molybdenum, 4% zirconium… Độ bền kéo 200000 psi, công thức hóa học là Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr. ứng dụng khiến van trục máy, chốt trên ô tô, thiết bị hạ cánh máy bay.
- Ti6Al4V: gồm 6% nhôm, 4% vanadium, 0,25% (cao nhất}) sắt, 0,2% (cao nhất}) oxy, và phần còn lại là titan. Là sự hài hòa sức mạnh, khả năng chống ăn mòn, mối hàn và tính bền được dùng phổ thông} nhất.
- Ti-6Al-4V-ELI: 6% nhôm, 4% vanadi, 0,13% (cao nhất}) oxy còn lại là titan nâng cao độ dẻo tại mức cao nhất, chống đứt gãy. Được cấp phép dùng trong y tế.
Tổng cùng có tới 38 loại hợp kim của titanium được ghi chép. Từng loại có ưu điểm riêng được ứng dụng trong từng ngành. Điều này cho thấy sự hài hòa mạnh mẽ của Titanium phải chăng tới đâu.
Đặc tính của titanium
Là kim loại nức tiếng, nguyên tố thứ 22 trong bảng tuần hoàn. Nó là nguyên tố phổ thông} thứ 9 thế giới, có nhiều trong vỏ trái đất.
Titanium có độ cứng hơn thép, mật độ carbon thấp, nhưng khối lượng nhẹ hơn 45%. Mạnh gấp đôi những hợp kim nhôm nhưng chỉ nặng hơn 60%. Vì thế nó có tính ứng dụng mạnh mẽ, có nhu cầu cần khai thác.
Tuy nhiên chủ yếu tại dạng ko khai thác được. Việc tổng hợp Titanium chủ yếu dựa theo phương pháp Kroll.
- Phương trình phản ứng: TiCl4 + 2Mg -> Ti + 2MgCl2
Được thực hành tại nhiệt độ 800 độ C trong nồi thép, chất xúc tác là magie. Tạo ra TiCl3, TiCl2 nồng độ titanium cao hơn.
Tiếp tục nó được đưa qua quy trình chưng đựng chân ko trong lò hồ quang chân. Nấu lại để loại bỏ tạp chất, đảm bảo tính đồng nhất.
Qúa trình nóng chảy, chưng đựng khá phức tạp làm giá thành của nó đắt gấp 6 lần thép ko gỉ loại phải chăng nhất.
Hiện nay có khoảng 3 quy trình có thể tạo ta titan tinh khiết, nhưng sản lượng lớn vẫn từ quy trình Kroll.
Trên nước ta có trữ lượng Titanium khoảng 5% thế giới. Tuy nhiên đều được xuất khẩu do khoa học lọc titanium nguyên chất còn kém. Khai thác titanium gây ô nhiễm đáng nói tại nước ta, sản lượng chủ yếu tại những mỏ Cây Châm(Thái Nguyên) và tại Bình Thuận
Ứng dụng của thép titanium
- Trong ngành công cụ, dụng cụ: được dùng để chế tạo những phòng ban quan yếu của dụng cụ. Dí dụ lưỡi của kìm, ngàm của những loại thước hoặc lớp phủ bên bên cạnh công cụ.
- Làm cho gọng kính: vì nó nhẹ, khó bị bẻ gãy, đẹp nên siêu được ứng dụng nhiều.
- Trong y tế, thực phẩm: trơ về mặt sinh học, hầu như ko hấp thụ vào cơ thể, ko độc dù lượng lớn nên được khiến khớp giả, ống đựng thuốc…
- Trong ô tô: những dòng xe cao cấp khiến bằng titania được bán siêu chạy vì nó đẹp, ko bị xước, ko móp méo nói cả lúc va chạm.
- Hàng ko, vũ trụ: hài hòa có vanadium để khiến vỏ máy bay. Gần như những mẫu Boeing đều chứa tỷ lệ titanium nhất định, mẫu càng new tỷ lệ càng lớn. Nó cứng, bền, nhẹ nên được khiến vỏ tàu, vệ tinh, bạn hãy tưởng tượng đang tại bên cạnh vũ trụ mà vỏ tàu bị lủng 1 quạt sẽ ra sao chứ.
- Thường được hài hòa có vanadium(dẻo), nhôm(nhẹ), đồng(dẫn điện) hay sắt, mangan để tạo thành hợp kim.
Kết luận: titanium là hợp kim quý có tính ứng dụng mạnh mẽ. Có khả năng hài hòa mạnh mẽ có những kim loại khác.Giá thành khá đắt nhưng vẫn được ứng dụng siêu nhiều.
Giá bán của Titanium là bao nhiêu?
Titanium có giá gấp 6-7 lần thép hợp kim ko gỉ. Rơi vào tầm 30$ cho 1kg, titanium tại dạng tinh thể thường chỉ cứng hơn thép cấp thấp 1 tý. Để trộn ra hợp kim Titanium siêu cứng, siêu bền, siêu đẹp thì cần phối trộn có những nguyên tố khác, có phụ gia, chất xúc tác và nhiệt độ thích hợp. Vì thế giá 30$ trên chỉ là vật liệu đầu vào cho những nhà máy có khoa học đáp ứng.
Giá titanium hiện tại niêm yết trên sàn thanh toán kim loại tháng 11/2021 là 18,522$/tấn.
Bài viết liên quan:
- Chrome vanadium là gì?
- Thép ko gỉ là gì? Nguồn gốc ra đời thép ko gỉ
