Paduan titanium beta dicirikan dengan adanya bentuk alotropik beta (BCC) dari titanium, dan biasanya menggabungkan elemen lain di samping titanium dalam proporsi yang bervariasi. Unsur-unsur tambahan ini dapat mencakup molibdenum, vanadium, niobium, tantalum, zirkonium, mangan, besi, kromium, kobalt, nikel, dan tembaga.
Paduan ini menawarkan sifat mampu bentuk yang sangat baik dan mudah dilas. Mereka telah digunakan secara luas di bidang ortodontik sejak tahun 1980-an, secara bertahap menggantikan baja tahan karat untuk aplikasi tertentu. Dibandingkan dengan baja tahan karat, paduan titanium beta menunjukkan rasio kekuatan-ke-modulus elastisitas yang jauh lebih tinggi, memungkinkan defleksi elastis yang lebih besar pada pegas dan mengurangi gaya per unit perpindahan.
Namun, beberapa paduan titanium beta memiliki potensi untuk berubah menjadi fase omega-titanium heksagonal yang keras dan rapuh dalam kondisi tertentu, seperti suhu kriogenik atau paparan radiasi pengion.
Suhu transisi paduan titanium mengacu pada suhu di mana titanium mengalami transformasi alotropik dari fase alfa heksagonal yang padat menjadi fase beta kubik yang berpusat pada tubuh, yang tetap stabil hingga suhu leleh. Elemen paduan tertentu, yang disebut penstabil alfa, menaikkan suhu transisi alfa ke beta, sementara yang lain, yang dikenal sebagai penstabil beta, menurunkannya. Contoh penstabil alfa meliputi aluminium, galium, germanium, karbon, oksigen, dan nitrogen, sedangkan penstabil beta meliputi molibdenum, vanadium, tantalum, niobium, mangan, besi, kromium, kobalt, nikel, tembaga, dan silikon.
Sifat-sifat materi
Secara umum, titanium fase beta adalah fase yang lebih kuat dan fase alfa lebih kuat tetapi kurang tahan lama karena jumlah bidang slip yang lebih banyak pada struktur bcc fase beta dibandingkan dengan fase alfa hcp. Titanium dalam fase alfa-beta memiliki sifat mekanik yang berada di antara keduanya.
Titanium dioksida larut dalam logam pada suhu tinggi dan pembentukannya sangat energik. Kedua faktor tersebut berarti bahwa semua titanium kecuali titanium yang dimurnikan dengan sangat hati-hati memiliki sejumlah besar oksigen terlarut, sehingga dapat dianggap sebagai paduan Ti-O. Endapan oksida memberikan kekuatan (seperti disebutkan di atas), tetapi tidak terlalu sensitif terhadap perlakuan panas dan dapat mengurangi paduan dan ketangguhannya secara signifikan.
Banyak paduan juga mengandung titanium sebagai pengotor kecil, tetapi karena paduan biasanya diklasifikasikan berdasarkan unsur mana yang membentuk sebagian besar material, maka paduan tersebut biasanya tidak dianggap titanium. untuk menyukai Lihat subbagian aplikasi titanium.
Macam - macam grade titanium
Paduan titanium dikategorikan ke dalam berbagai tingkatan, masing-masing dengan komposisi dan sifat berbeda:
- Kelas 1: Paduan titanium paling ulet dan paling lembut, cocok untuk pembentukan dingin dan lingkungan korosif.
- Kelas 2: Titanium murni dengan kandungan oksigen standar.
- Kelas 2H: Titanium murni dengan jaminan Kekuatan Tarik Ultimate (UTS) minimum yang lebih tinggi dibandingkan Kelas 2.
- Kelas 3: Titanium murni dengan kandungan oksigen sedang.
- Kelas 1-4: Paduan titanium murni komersial, dengan kekuatan tarik dan luluh yang meningkat dengan angka kelas yang lebih tinggi.
- Kelas 5 (Ti-6Al-4V): Paduan yang paling umum digunakan, dengan 6% aluminium, 4% vanadium, dan elemen lainnya, menawarkan kekuatan, ketahanan korosi, dan kemampuan fabrikasi yang sangat baik.
- Kelas 6 (Ti-5Al-2.5Sn): Mengandung 5% aluminium dan 2,5% timah, cocok untuk badan pesawat dan mesin jet karena kemampuan las dan kekuatannya pada suhu tinggi.
- Kelas 7: Mirip dengan Kelas 2 tetapi dengan tambahan paladium untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi celah.
- Kelas 9: Mengandung 3% aluminium dan 2,5% vanadium, menawarkan keseimbangan antara kemudahan pengelasan dan kekuatan tinggi.
- Kelas 11: Mengandung paladium untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi.
- Kelas 12: Mengandung molibdenum dan nikel untuk kemampuan las yang sangat baik.
- Kelas 13-15: Mengandung nikel dan rutenium.
- Kelas 16: Mengandung paladium untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi.
- Kelas 17: Mirip dengan Kelas 16 dengan peningkatan ketahanan terhadap korosi.
- Kelas 18: Mengandung aluminium, vanadium, dan paladium untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi.
- Kelas 19-21: Mengandung berbagai kombinasi aluminium, vanadium, kromium, zirkonium, molibdenum, niobium, dan silikon.
- Kelas 23 (Ti-6Al-4V-ELI): Mirip dengan Kelas 5 tetapi dengan pengurangan elemen interstisial untuk meningkatkan keuletan dan ketangguhan patah, biasanya digunakan untuk implan medis.
- Kelas 24: Mengandung aluminium, vanadium, dan paladium.
- Kelas 25: Mengandung aluminium, vanadium, nikel, dan paladium.
- Kelas 26-29: Mengandung rutenium dalam proporsi yang bervariasi.
- Kelas 30-32: Mengandung kobalt, timah, zirkonium, dan molibdenum.
- Kelas 33-34: Mengandung nikel, paladium, rutenium, dan kromium.
- Kelas 35: Mengandung aluminium, molibdenum, vanadium, besi, dan silikon.
- Kelas 36: Mengandung niobium.
- Kelas 37: Mengandung aluminium.
- Kelas 38: Dikembangkan untuk pelapisan baja, mengandung aluminium, vanadium, dan besi, dengan sifat yang mirip dengan Kelas 5 tetapi dengan kemampuan kerja dingin yang lebih baik.
Nilai ini menawarkan beragam properti yang cocok untuk berbagai aplikasi di berbagai industri, termasuk dirgantara, medis, dan otomotif.
Disadur dari: en.wikipedia.org