Penggunaan yang berbeda dari paduan titanium dan titanium-titanium
Titanium adalah unsur kimia dengan simbol Ti dan nomor atom 22. Massa jenis titanium adalah 4,54g/cm3, 43% lebih ringan dari baja. Ini lebih tinggi dari aluminium, tetapi lebih rendah dari baja, tembaga dan nikel. Kekuatan spesifiknya menempati urutan pertama di antara logam.
Ini adalah logam transisi mengkilap yang dikenal karena kekuatannya yang tinggi, kepadatan rendah, ketahanan korosi yang baik, serta plastisitas dan kemampuan las yang baik.
Karena sifatnya yang menguntungkan, titanium umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk dirgantara, otomotif, implan medis, dan peralatan olahraga.
Paduan titanium, sebaliknya, adalah material yang menggunakan titanium sebagai logam dasarnya tetapi dicampur dengan sejumlah kecil elemen lain untuk mengubah sifat-sifatnya. Unsur-unsur paduan ini dapat mencakup unsur-unsur seperti aluminium, vanadium, molibdenum, dll., tergantung pada sifat paduan yang diinginkan.
Menurut kandungan pengotornya, titanium dibagi menjadi titanium dengan kemurnian tinggi (kemurnian hingga 99,9%) dan titanium murni industri (kemurnian hingga 99,5%). Ada tiga tingkatan titanium murni industri, yang diwakili oleh nomor seri TA + nomor 1, 2, dan 3. Semakin besar angkanya, semakin rendah kemurniannya. Ti: 4,507 g/cm3, Tm: 1688 derajat . Ia memiliki transformasi alotropik, dengan fase struktur heksagonal padat pada kurang dari atau sama dengan 882,5 derajat, dan fase dengan struktur kubik berpusat pada tubuh pada lebih besar dari atau sama dengan 882,5 derajat. Titanium murni memiliki kekuatan rendah, tetapi kekuatan spesifik tinggi, plastisitas baik, ketangguhan suhu rendah baik, dan ketahanan korosi tinggi. Titanium memiliki kinerja pemrosesan tekanan yang baik tetapi kinerja pemotongan yang buruk. Titanium dapat terbakar jika dipanaskan dalam nitrogen, sehingga titanium harus dilindungi oleh argon saat dipanaskan dan dilas.
Tujuan titanium murni: Kandungan pengotor mempunyai pengaruh besar terhadap kinerja titanium. Sejumlah kecil pengotor dapat meningkatkan kekuatan titanium secara signifikan. Oleh karena itu, kekuatan titanium murni industri tinggi, mendekati tingkat paduan aluminium berkekuatan tinggi, dan terutama digunakan untuk memproduksi penukar panas petrokimia, reaktor, suku cadang kapal, kulit pesawat terbang, dll. dengan suhu pengoperasian di bawah 350 derajat.
Paduan titanium mengacu pada berbagai logam paduan yang terbuat dari titanium dan logam lainnya. Kepadatan paduan titanium biasanya sekitar 4,51g/cm3, yang hanya 60% dari kepadatan baja. Paduan titanium memiliki kekuatan tinggi, ketahanan korosi yang baik, dan tahan panas. Paduan titanium hanya menyumbang 60% baja, dan kekuatan beberapa paduan titanium berkekuatan tinggi melebihi kekuatan banyak baja struktural paduan. Paduan titanium dibuat dengan menambahkan al, mo, cr, sn dan bahan kimia lainnya berdasarkan titanium murni. Justru karena zat kimia inilah sifat kedua logam titanium tersebut berbeda. Paduan sering digunakan dalam aplikasi yang lebih menuntut atau khusus dimana titanium murni mungkin tidak memiliki sifat yang diinginkan.
Perbedaan antara titanium dan paduan titanium
Saat memutuskan untuk menggunakan titanium murni komersial murni atau salah satu paduannya, produsen akan mempertimbangkan faktor dasar seperti kekuatan dan ketahanan terhadap korosi. Sifat mekanik seperti densitas, laju pertumbuhan retak lelah dan ketangguhan patah akan menentukan komposisi paduan dan kebutuhan perlakuan panas.
Untuk aplikasi korosi, titanium murni biasanya lebih disukai karena kekuatannya yang lebih rendah. Aplikasi tersebut dapat mencakup penukar panas, tangki penyimpanan, dan bejana reaksi untuk berbagai industri dan sektor, termasuk pembangkit listrik, pemrosesan bahan kimia, dan desalinasi.
Untuk aplikasi kinerja tinggi, paduan titanium berkekuatan lebih tinggi digunakan. Ini digunakan dalam pengembangan turbin gas dan berbagai struktur pesawat terbang, serta peralatan submersible dan pengeboran. Saat ini, paduan titanium juga digunakan dalam pembuatan implan biomedis dan suku cadang (rangka) sepeda.
Paduan seperti Ti-6Al-4V dan Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr digunakan dalam aplikasi pengeboran lepas pantai dan jaringan pipa panas bumi. Paduan lainnya, termasuk Ti-6V-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo+Si, Ti-10V-2 Fe-3Al, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo+Si, digunakan dalam aplikasi luar angkasa serta mesin turbin gas.
