خصائص واستخدامات حديد التيتانيوم

الوزن الذري للتيتانيوم هو 47.90. الهيكل الإلكتروني الخارجي هو 3d4s. نقطة الانصهار 1667 درجة. نقطة الغليان 3285 درجة . الكثافة (20 درجة) 4.5 جرام/سم3. يتمتع التيتانيوم بخصائص كيميائية نشطة نسبيًا ويمكن أن يشكل مركبات مستقرة مع الأكسجين والنيتروجين والكبريت والكربون.
يستخدم حديد التيتانيوم كمزيل للأكسدة ومزيل الغازات ومثبت كبريت الكربون في صناعة الصلب. يمكن أن يؤدي إنتاج الفولاذ المقتول باستخدام إزالة الأكسدة من التيتانيوم إلى تقليل الفصل في الجزء العلوي من سبيكة الفولاذ، وتحسين جودة الفولاذ، وزيادة إنتاج سبيكة الفولاذ. يمكن أن يتحد التيتانيوم مع النيتروجين المذاب في الفولاذ المنصهر لتكوين نيتريد التيتانيوم المستقر، والذي يمكن أن يزيل التأثيرات الضارة للنيتروجين على خصائص الفولاذ. يتفاعل التيتانيوم مع الكبريت الموجود في الفولاذ المنصهر لتكوين كبريتيد التيتانيوم، والذي يمكنه القضاء على تكوين كبريتيد الحديد الذي يسبب التقصف الحراري. يولد التيتانيوم والكربون كربيد تيتانيوم مستقر للغاية، ويمكن لجزيئات كربيد التيتانيوم أن تمنع نمو حبيبات الفولاذ، وتحسن هيكل الفولاذ، وتحسن قوة الفولاذ. التقارب الكيميائي بين التيتانيوم والكربون أكبر من التقارب بين الكروم والكربون. إن إضافة حديد التيتانيوم إلى الفولاذ المقاوم للصدأ لتثبيت الكربون يمكن أن يزيل استنزاف الكروم عند حدود حبيبات الفولاذ المقاوم للصدأ ويحسن مقاومته للتآكل. في السنوات الأخيرة، تم استخدام التيتانيوم كعنصر من السبائك الدقيقة لإنتاج سبائك فولاذية منخفضة القوة وعالية القوة. إن إضافة التيتانيوم إلى الحديد الزهر يساعد على توليد جرافيت ذو حبيبات دقيقة، ويلعب أيضًا دورًا في تفريغ وتغذية وتنقية وصقل هيكل الصب، مما يحسن مقاومة التآكل للمسبوكات. يمكن أن تؤدي إضافة التيتانيوم إلى الحديد الزهر المقاوم للحرارة إلى تحسين المقاومة الحرارية لمكونات الحديد الزهر. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام السبائك المركبة التي تحتوي على التيتانيوم كمواد مضافة في إنتاج السبائك الفائقة وسبائك الألومنيوم. إن استخدام حديد التيتانيوم كعنصر طلاء في أقطاب اللحام يمكن أن يحسن جودة اللحام.
حديد التيتانيوم عبارة عن سبيكة خاصة ذات نطاق واسع من الاستخدامات. يتم إضافته كعنصر صناعة السبائك في عملية صناعة الصلب لتحسين هيكل الحبوب، وتثبيت العناصر الخلالية (C، N)، وتحسين قوة الفولاذ. عند صهر الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للحرارة، يتحد التيتانيوم والكربون لتكوين مركبات مستقرة، والتي يمكن أن تمنع تكوين كربيد الكروم، وبالتالي تقليل التآكل الحبيبي وتحسين أداء اللحام للفولاذ المقاوم للصدأ والنيكل والكروم. من السهل أن يطفو منتج إزالة الأكسدة باستخدام التيتانيوم، ويمكن أن يؤدي إزالة الأكسدة باستخدام التيتانيوم إلى تقليل الفصل في الجزء العلوي من سبيكة الفولاذ، وبالتالي تحسين جودة سبيكة الفولاذ وزيادة إنتاج سبيكة الفولاذ. يتحد التيتانيوم مع النيتروجين المذاب في الفولاذ المنصهر لتكوين نيتريد التيتانيوم المستقر وغير القابل للذوبان. حديد التيتانيوم العالي هو مادة سبيكة لا غنى عنها لصهر السبائك ذات درجة الحرارة العالية القائمة على الحديد والفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة. مع تحسين جودة الفولاذ وزيادة الأصناف، أصبحت متطلبات جودة وتنوع حديد التيتانيوم أعلى وأعلى. يشهد السوق الدولي طلبًا كبيرًا على الحديد عالي التيتانيوم الذي يحتوي على نسبة عالية من التيتانيوم، ولكن في الوقت الحالي، تنتج مصانع السبائك الحديدية الصينية بشكل عام فقط حديد التيتانيوم العادي المتوسط ​​والمنخفض. بالنسبة لحديد التيتانيوم العالي مع w (Ti)=65%~75% وw (Al) أقل من أو يساوي 4%، فقد قام عدد قليل من الشركات المصنعة بإنتاجه رسميًا.