Tungsten vs Titanium

pengenalan:

Tungsten dan titanium adalah dua logam popular yang digunakan dalam pelbagai industri kerana sifat uniknya. Walaupun kedua-dua logam mempunyai kegunaan yang sama, mereka mempunyai perbezaan yang berbeza dari segi berat, harga, kekuatan, kekerasan dan keserasian dengan kulit sensitif. Dalam artikel ini, kami akan menyediakan perbandingan komprehensif antara tungsten dan titanium, membantu pembaca memutuskan logam mana yang paling sesuai dengan keperluan mereka.

Berat Tungsten vs Titanium

Tungstenmempunyai ketumpatan 19.3 g/cm³, menjadikannya lebih berat daripada titanium, yang ketumpatannya ialah 4.54 g/cm³. Ini bermakna apabila menggunakan isipadu logam yang sama, tungsten akan lebih berat daripada titanium. Sebagai contoh, 1-inci kiub tungsten akan mempunyai berat kira-kira 19 kali ganda lebih daripada 1-inci kiub titanium.

Harga Tungsten vs Titanium:

Kos tungsten dan titanium berbeza-beza bergantung pada keadaan pasaran. Walau bagaimanapun, secara amnya, titanium cenderung lebih murah daripada tungsten. Harga semasa tungsten tulen adalah sekitar $37 per paun, manakala titanium tulen boleh dibeli dengan harga sekitar $28 per paun. Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa harga mungkin berbeza-beza berdasarkan tahap ketulenan dan faktor lain seperti harga pembekal dan lokasi.

Kekuatan Tungsten vs Titanium

Apabila membandingkan kekuatan kedua-dua logam ini, tungsten mendahului. Modulus Youngnya adalah kira-kira 562 GPa, manakala modulus Young titanium berada pada kira-kira 165 GPa. Ringkasnya, tungsten menunjukkan kekuatan tegangan yang lebih besar daripada titanium di bawah tekanan atau pemanjangan sebelum pecah. Walau bagaimanapun, titanium mempunyai rintangan keletihan yang sangat baik, bermakna strukturnya kekal boleh dipercayai walaupun semasa pemuatan berterusan. Selain itu, titanium mengekalkan kualitinya dengan cemerlang merentasi pelbagai suhu, tidak seperti tungsten yang menunjukkan sedikit kehilangan kekuatan apabila dipanaskan melebihi 200 darjah (392℉).

Kekerasan Tungsten vs Titanium:

Tungsten mempunyai salah satu takat lebur tertinggi antara semua logam, memuncak pada 3422 darjah (6192℉), manakala titanium mempunyai takat lebur - 1668 darjah (3304℉) yang agak rendah. Akibatnya, tungsten mengeras memerlukan proses yang meluas seperti pengaloian atau pengerasan kerja dan bukannya rawatan haba seperti yang dilihat dalam aloi ferus dan nikel tertentu.

Sebaliknya, kerana rintangan kakisan semulajadi dan kereaktifan yang lebih rendah berbanding keluli, terutamanya jenis tahan karat, ramai yang percaya bahawa titanium tulen tidak sepatutnya memerlukan rawatan haba seperti keluli karbon. Walau bagaimanapun, kedua-dua karbida bersimen tungsten karbida dan bahagian titanium tuang sering menggunakan kaedah pengerasan tambahan seperti nitriding. Salutan nitrida meningkatkan hayat haus tanpa menjejaskan ciri-ciri sedia ada mana-mana bahan terlalu banyak.

Keserasian Kulit Sensitif:

Tidak seperti tungsten,titaniumterbukti hipoalergenik dan tidak toksik; Oleh itu, orang yang mempunyai hipersensitiviti menikmati peningkatan keselesaan berhampiran produk titanium. Sesetengah individu mempunyai reaksi buruk terhadap barang kemas yang diperbuat daripada logam asas tertentu seperti nikel yang terdapat dalam kepingan emas putih, tetapi kebanyakannya mencari alternatif biokompatibel yang setara yang dihasilkan sebahagiannya menggunakan kandungan kitar semula atau prosedur makmal yang tersedia hari ini, termasuk perak kadmium oksida & rhodium bersalut pada substrat kuprum merah atau yang lain mengandungi jumlah sehingga beberapa ribu bahagian setiap juta Pdmax.

 Although the human body generally tolerates tungsten well enough so long as no exposure occurs through ingestion or skin irritation resulting from sharp edges/points over extended periods, those concerned about potentially sensitive skin would still benefit more from choosing items featuring primarily (>99 peratus).

Aplikasi:

Oleh kerana nisbah kekuatan-kepada-ketumpatan yang tinggi dan rintangan kakisan yang hebat,titaniummenemui aplikasi yang meluas dalam enjin pesawat, kilang pemprosesan industri, perkakasan marin, implan pembedahan, peralatan sukan (kelab golf & raket tenis), kotak jam tangan, barang kemas berjenama, bingkai cermin mata dan komponen automotif - terutamanya sistem ekzos.

Sebaliknya, kerana kekerasannya yang melampau terhadap bahan pelelas, tungsten melihat tindakan kebanyakannya apabila ketahanan yang luar biasa menjadi penting: teras peluru tentera, sasaran sinar-X dalam peranti pengimejan perubatan, filamen lampu, alat pemotong & bahagian tahan haus. Aloi super juga mendapat manfaat daripada penambahan tungsten kerana ia meningkatkan kekuatan panasnya dengan banyak. Aplikasi superaloi ini termasuk bilah turbin gas untuk penjanaan tenaga, komponen enjin jet untuk syarikat penerbangan komersial atau pengangkutan angkasa, tiub penukar reaktor/pemanas loji kimia dalam persekitaran yang sangat menghakis terdedah terus kepada wap/titisan cecair asid sulfurik cair – semua kawasan yang memerlukan kestabilan suhu yang dipertingkatkan digabungkan. dengan integriti dimensi yang fenomenal.

Kesimpulan:

Selepas menganalisis perbandingan di atas dengan teliti, pakar boleh menentukan sama adatungsten atau titaniumberprestasi lebih baik dalam pelbagai konteks. Walau bagaimanapun, pada akhirnya, membuat keputusan di antara mereka adalah sebahagian besarnya kepada tujuan yang dimaksudkan dan bukannya menanyakan perkara yang kelihatan secara objektif lebih baik secara keseluruhan. Pertimbangkan faktor seperti kekangan belanjawan, kekuatan yang diperlukan berbanding langkah pengurangan berat yang diingini yang diambil kira bersama situasi persekitaran yang dihadapi dan keutamaan penampilan fizikal jika berkenaan. Secara bersama-sama, mereka harus membimbing pilihan kita dengan jelas ke arah satu bahan dan bukannya bahan lain apabila berurusan secara khusus dengan kedua-dua logam ini dan permintaan pelbagai yang dibentangkan oleh sektor ekonomi kita yang berbeza.

Rujukan:

"Pangkalan Data Bahan". MatDB. Diperoleh daripada https://www.matrix.auc.dk/materialdb/.

"Istilah Metalurgi". ASM Antarabangsa. Diperoleh daripada http://www.asminternational.org/bookstore/prod_ detail.asp?productID=BK0114P.

HK DHALIWAL DAN RM GARrett (2008) JOM Jld 60(12): muka surat 24–28. DOI: 10.1007/s11837—008—0146–z

Tanya apa sahaja