خواص و کاربرد آهن تیتانیوم

وزن اتمی تیتانیوم 47.90 است. ساختار الکترونیکی بیرونی 3d4s است. نقطه ذوب 1667 درجه. نقطه جوش 3285 درجه چگالی (20 درجه) 4.5 گرم بر سانتی متر مکعب. تیتانیوم خواص شیمیایی نسبتاً فعالی دارد و می تواند ترکیبات پایداری با اکسیژن، نیتروژن، گوگرد و کربن ایجاد کند.
آهن تیتانیوم به عنوان اکسید زدا، گاز زدا و تثبیت کننده گوگرد کربن در فولادسازی استفاده می شود. تولید فولاد کشته شده با استفاده از اکسید زدایی تیتانیوم می تواند جداسازی در قسمت بالایی شمش فولاد را کاهش دهد، کیفیت فولاد را بهبود بخشد و بازده شمش فولاد را افزایش دهد. تیتانیوم می تواند با نیتروژن محلول در فولاد مذاب ترکیب شود تا نیترید تیتانیوم پایدار را تشکیل دهد که می تواند اثرات نامطلوب نیتروژن بر خواص فولاد را از بین ببرد. تیتانیوم با گوگرد در فولاد مذاب واکنش می دهد و سولفید تیتانیوم را تشکیل می دهد که می تواند تشکیل سولفید آهن را که باعث شکنندگی حرارتی می شود از بین ببرد. تیتانیوم و کربن کاربید تیتانیوم بسیار پایداری تولید می‌کنند و ذرات کاربید تیتانیوم می‌توانند از رشد دانه‌های فولادی جلوگیری کنند، ساختار فولاد را اصلاح کنند و استحکام فولاد را بهبود بخشند. میل ترکیب شیمیایی بین تیتانیوم و کربن بیشتر از کروم و کربن است. افزودن آهن تیتانیوم به فولاد ضد زنگ برای تثبیت کربن می‌تواند کاهش کروم را در مرز دانه‌های فولاد ضد زنگ از بین ببرد و مقاومت در برابر خوردگی آن را بهبود بخشد. در سال های اخیر، تیتانیوم به عنوان یک عنصر میکروآلیاژی برای تولید فولاد کم آلیاژ با مقاومت بالا استفاده شده است. افزودن تیتانیوم به چدن به تولید گرافیت ریزدانه کمک می کند و همچنین در گاز زدایی، پرورش، تصفیه و پالایش ساختار ریخته گری نقش دارد و مقاومت به سایش قطعات ریخته گری را بهبود می بخشد. افزودن تیتانیوم به چدن مقاوم در برابر حرارت می تواند مقاومت حرارتی اجزای چدن را بهبود بخشد. علاوه بر این، آلیاژهای کامپوزیت حاوی تیتانیوم به عنوان افزودنی در تولید سوپرآلیاژها و آلیاژهای آلومینیوم استفاده می شود. استفاده از آهن تیتانیوم به عنوان یک جزء پوشش در الکترودهای جوشکاری می تواند کیفیت جوش را بهبود بخشد.
آهن تیتانیوم یک آلیاژ خاص با کاربردهای گسترده است. به عنوان یک عنصر آلیاژی در فرآیند فولادسازی برای اصلاح ساختار دانه، تثبیت عناصر بینابینی (C، N) و بهبود استحکام فولاد اضافه می شود. هنگام ذوب فولاد ضد زنگ و فولاد مقاوم در برابر حرارت، تیتانیوم و کربن ترکیباتی با ثبات ایجاد می کنند که می تواند از تشکیل کاربید کروم جلوگیری کند، در نتیجه خوردگی بین دانه ای را کاهش داده و عملکرد جوشکاری فولاد ضد زنگ کروم نیکل را بهبود می بخشد. محصول اکسید زدایی با تیتانیوم به راحتی شناور می شود و اکسید زدایی با تیتانیوم می تواند جداسازی قسمت بالایی شمش فولاد را کاهش دهد و در نتیجه کیفیت شمش فولاد را بهبود بخشد و عملکرد شمش فولاد را افزایش دهد. تیتانیوم با نیتروژن محلول در فولاد مذاب ترکیب می شود و نیترید تیتانیوم پایدار و نامحلول را تشکیل می دهد. آهن تیتانیوم بالا یک ماده آلیاژی ضروری برای ذوب آلیاژهای مبتنی بر آهن با دمای بالا و فولاد ضد زنگ با کیفیت بالا است. با بهبود کیفیت فولاد و افزایش انواع، نیاز به کیفیت و تنوع آهن تیتانیوم بیشتر و بیشتر می شود. بازار بین‌المللی تقاضای زیادی برای آهن تیتانیوم بالا با محتوای تیتانیوم بالا دارد، اما در حال حاضر، کارخانه‌های فروآلیاژی چین معمولاً فقط آهن تیتانیوم متوسط ​​و کم معمولی تولید می‌کنند. برای آهن با تیتانیوم بالا با w (Ti)=65%~75% و w (Al) کمتر یا مساوی 4%، تولیدکنندگان کمی آن را به طور رسمی تولید کرده اند.