В самолетостроении и ракетной технике весьма ценится удельная прочность материалов, отнесенная к плотности. В этом сплавы на основе титана, легированные алюминием,, хромом, ванадием, молибденом и оловом, почти не имеют соперников. Некоторые, также употребляемые в авиации сплавы алюминия и магния, снижают механические характеристики уже при 150° С, а титановые — сохраняют их до 430° С. Теперь легированный титан все чаще используют для изготовления фюзеляжей, частей двигателей реактивных самолетов и других ответственных деталей, для широкого применения он пока еще дорог.
В ракетостроении из сплавов титана делают баллоны для хранения сжатого водорода, корпусы ракет и детали двигателей.
Транспорт—автомобильный, железнодорожный и водный,, все шире пользуется титановыми сплавами, особенно необходимыми для обшивки подводных лодок.
В химическом машиностроении используют титан как противокоррозионный легкий материал для теплообменников, центрифуг, автоклавов, насосов и защиты аппаратуры от агрессивных сред.
Титан. Польза и действие на организм.
В черной металлургии ферротитан — сплав железа с 18— 25% титана, получаемый электроплавкой рудного сырья, служит раскислителем и легирующей добавкой в марганцовистые, хромистые, хромомолибденовые и хромоникелевые стали.
В сплавы с цветными металлами, преимущественно с медью и алюминием добавляют лигатуры: купротитан (90% Сu и 10% Ті), а в алюминиевые бронзы алютит (40% Аl и до 40% Ті).
Карбид TiC вместе с WC входит в керметы, из которых делают детали газовых и реактивных двигателей.
Источник: znaesh-kak.com
Использование титана в медицине
В титане медиков привлекает инертность по отношению к живым тканям, сочетающаяся с коррозионной стойкостью, высокими механическими качествами, доступностью и износостойкостью. Все эти достоинства обеспечили активный интерес к титану и проведение многочисленных клинических испытаний.
Коррозионная стойкость
По этому показателю титан не уступает золоту. Титан стоек в растворах щелочей и кислот. В лимфе которая по химическому составу близка к морской воде, скорость коррозии титана составляет 0,2 мм в год (0,02 мм за 1000 лет). Сплавы титана устойчивы к перекиси водорода, формальдегиду, бензину.
Коррозия на титане не выявлена после многократных кипячений и обработки в автоклаве, выдержки в течение нескольких месяцев в 3%-ном растворе хлорамина, 96°этиловом спирте и растворе сулемы. У титановых сплавов выявили точечную коррозию только после выдерживания их в 10%-ной спиртовой настойке йода в течение нескольких дней.
Прочность
Еще одно положительное свойство титана и его сплавов — высокая усталостная прочность по отношению к знакопеременным нагрузкам. Это особенно важно при производстве внутрикостных фиксаторов, а также внутренних и наружных протезов, которые переменным нагрузкам подвергаются постоянно.
Титан — САМЫЙ ПРОЧНЫЙ МЕТАЛЛ НА ЗЕМЛЕ!
Обработка
Чистый титан — достаточно пластичный металл, который поддается всем видам механической обработки: шлифованию, сверлению, фрезерованию и резке. Кроме этого, титан — немагнитный материал. Это очень ценное свойство. Благодаря ему, во время лечения больных, у которых в теле есть титановые конструкции, можно использовать физиотерапию. Все эти качества делают данный металл очень перспективным в медицинской сфере.
Биологическая инертность
Самым важным выводом, который вынесли после многолетних исследований, стало то, что титан — инертный металл по отношению к биологическим средам. Титановые конструкции отлично переносятся организмом человека и обрастают мышечной и костной тканью. Титан практически не корродирует в нашем теле, структура окружающих тканей не изменяется на протяжении многих лет. Химической индифферентностью титан превосходит все нержавеющие стали и широко применяемый сплав на кобальтовой основе («виталлиум»). Также ценно, что в технически чистом титане примесей намного меньше, чем в других сплавах, используемых в медицине.
Протезирование
Особенно тщательно возможности использования титана в медицинской технике изучались во Всесоюзном научно-исследовательском институте хирургической аппаратуры и инструментов. Недавно к научной работе присоединились специалисты Института титана и ряда медицинских объединений. Впервые титановые сплавы использовали в хирургии во время создания протеза глазного яблока.
Долгие поиски металла привели специалистов к титановому сплаву марки ВТ5. Получившиеся протезы были в два раза легче аналогичных изделий из стали Х18Н9Т (учитывая диаметр в 20 мм, вес протеза из стали был равен 3,2 г, а титановый протез весил 1,6 г). Длительные клинические наблюдения и токсикологические исследования показали биологическую инертность изделия. После успешного завершения работ по изготовлению титанового протеза глазного яблока данный металл стали использовать в конструкциях других протезов, в том числе и тех, рабочие части которых несут нагрузку.
Хирургические инструменты
Сейчас в клинических учреждениях используется более 200 наименований различных хирургических инструментов. Их испытания прошли в Московском научно-исследовательском институте глазных болезней имени Гельмгольца, Институте хирургии имени А. Вишневского, Запорожском институте усовершенствования врачей, Клинике болезней уха, горла и носа Центрального института усовершенствования врачей. Все инструменты были отмечены положительными отзывами специалистов. Пластинчатые крючки, зеркала и рано-расширители, то есть инструменты с большой рабочей площадью, которые не испытывают больших рабочих нагрузок, выполнили с сечениями, уменьшенными на 30%, что в свою очередь снизило вес изделия на 50%.
Актуальность
Инструменты из титановых сплавов, отличаются биологической инертностью, высокой коррозионной стойкостью прочностью и пластичностью. Перед конструкторами была поставлена задача по созданию инструментов, превосходящих по достоинствам такие же из нержавеющих сталей. Чтобы сохранить функциональные свойства титановых инструментов вроде пинцетов и зажимов, сечения отдельных элементов увеличивают на 10−30%, но при этом вес изделий уменьшается на 30−35% по сравнению с образцами из стали. После термообработки твердость инструментов составляет HRC35−38.
Комбинированные инструменты
Для режущих инструментов использовали комбинированную схему: съемные рабочие части выполнили из соответствующей стали, а ручки — из сплавов титана. К таким изделиям относятся хирургические крючки, скальпели со съемными лезвиями и стамески. Режущую кромку неразъемных инструментов выполняли из стали, а ручки выполняли из титановых сплавов. Все элементы соединяли при помощи заклепок или же прессовой посадки — стержневые инструменты, ножницы.
Испытания
Тот факт, что титан не обладает высокой твердостью и режущими свойствами, не дает возможности более широко применять данный металл в хирургическом инструментарии. Поэтому придание титану режущих свойств и повышение его твердости являются задачами первостепенной важности. Главная сложность здесь заключается в том, что современные промышленные методы упрочнения, нельзя применять в отношении медицинских инструментов — здесь к ним предъявляют особые требования. Кроме того медицинские инструменты и аппараты работают в специфических условиях (контакт с йодом, физиологическим раствором, стерилизация путем кипячения).
Обработка
Во Всесоюзном научно-исследовательском институте хирургической аппаратуры и инструментов, чтобы увеличить твердость металла, износостойкость и снизить коэффициент трения, проводились химико-термическая и термическая обработка (то есть альфирование и азотирование). При помощи анодирования на изделиях получили цветную пленку разных оттенков (лиловую, зеленую, фиолетовую, золотую). Все образцы подвергли стерилизации через автоклав при 180 °C. После каждого цикла изучали изменение цвета покрытия и появление пятен коррозии. Самой прочной и коррозионностойкой пленкой оказалась оксидная пленка золотистого, лилового и фиолетового цветов.
Наборы
Титановые медицинские инструменты легче изделий из стали на 20−30%, при этом они более удобны и долговечны, а также обладают лучшей коррозионной стойкостью. Сотрудники Всесоюзного научно-исследовательского института на основе полученных сведений разработали и изготовили опытные наборы инструментов из титановых сплавов для стоматологии, оториноларингологии и общей хирургии. В комплект для общей хирургии вошли кровоостанавливающие зажимы, пластинчатые пинцеты и двухсторонние крючки, V-образный проволочный крючок, скальпель со съемными лезвиями, печеночные зеркала и другие изделия — итого 27 наименований (масса всех инструментов — 1,59 килограмма). В ЛОР-комплект для оториноларингологических операций вошли трахеотомический расширитель с пружиной, ранорасширитель «Лира», ушной пинцет, трахеотомический крючок, ушные воронки и тампонные щипцы (общая масса — 235 грамма). Комплект стоматологических инструментов прошел все испытания в Центральном научно-исследовательском институте стоматологии.
Ортопедия
В настоящий момент переломы костей часто лечат при помощи металлического остеосинтеза. Для него используют стержни, которые и обеспечивают неподвижность осколков, способствуя процессу консолидации перелома. Но у многих пациентов в дальнейшем возникают различные осложнения, связанные с применением конструкций из нержавеющей стали.
Неоднородность стали, как химическая, так и структурная, часто становится причиной разрушения фиксаторов, а это приводит к переломам всей конструкции. Костная ткань повреждается продуктами коррозии, наблюдаются явления электропроводности и ионизации. Ионы железа начинают взаимодействовать с физиологическими солями организма, что вызывает воспаление и острую боль. Поэтому даже самая высококачественная нержавеющая сталь не является лучшим материалом для остеосинтеза.
Костные фиксаторы
Использование для изготовления костных фиксаторов титана позволило избежать описанных выше осложнений благодаря биологической нейтральности данного металла. Таким образом, титановые конструкции можно использовать для длительного (или даже постоянного) нахождения в организме человека. Это особенно важно, если остеосинтез проводят пожилым людям, ведь использование титана способно избавить пациента от операции для удаления фиксатора.
Титановые конструкции
Благодаря титану можно применять конструкции сложной конфигурации при лечении околосуставных переломов. Ранее подобные конструкции не использовали из-за трудностей по их удалению. Сейчас в технике скелетного вытяжения стали применять клеммы (титановые скобы). В Советском Союзе титановые конструкции успешно использовали и (в Ленинграде), (в Новосибирске), (в Мончегорске), и (Запорожье).
Артропластика
Суставные протезы и различные другие титановые конструкции успешно разрабатывают сотрудники московского Центрального института травматологии и ортопедии под руководством профессора . От конкурирующих металлов титан выгодно отличается биологической инертностью и ценными механическими свойствами. Титановый стержень диаметром в 10 мм обладает такой прочностью на разрыв, как стержень из железа диаметром в 14 мм. Титан — это такой конструкционный материал, который позволяет сделать изделие прочнее, сохранив при этом его размеры, либо же получить выигрыш в весе до 40% без потери прочности и уменьшить объем конструкции. Поэтому для внутренних протезов титан остается лучшим металлом. Наиболее эффективным является применение титана в артропластике бедра.
Стоматология
При изготовлении зубных пластмассовых протезов для того, чтобы получить косметический эффект, в отечественной стоматологии используют белое кристаллическое вещество, являющееся двуокисью титана. Но для зубных протезов можно применять как соединения титана с кислородом, так и конструкционный титан — это биологически инертный, прочный, достаточно легкий и хорошо поддающийся обработке металл.
Скобы
Клиникой челюстно-лицевой хирургии под руководством доцента (Запорожье) был предложен новый метод лечения переломов нижней челюсти при помощи П-образных скоб из титана BT1−00. Разжимные ножки данных скобок обеспечивают надежное закрепление в правильном положении всех обломков челюсти. Этим методом в период с 1971 по 1973 год излечили около полусотни пациентов с одно- и двусторонними переломами нижней челюсти. Полученные результаты доказывают, что новая технология сокращает сроки заживления раны, тем самым трудоспособность возвращается значительно быстрее.
Поставщик
Вас интересует применение титана в медицине? Применение титана в медицине от поставщик «Ауремо» соответствует ГОСТ и международным стандартам качества, цена — оптимальная от поставщика. Предлагаем купить продукцию со специализированных складов с доставкой в любой город. Купить сегодня. Оптовым заказчикам цена — льготная.
Купить, выгодная цена
Применение титана в медицине от поставщик «Ауремо» предлагается сегодня по оптимальной цене. На складе представлен самый широкий выбор продукции. Всегда в наличии титан, цена — обусловлена технологическими особенностями производства без включения дополнительных затрат. Оптимальная цена от поставщика. Купить сегодня.
Ждем ваших заказов. У нас наилучшее соотношение цена-качество на весь ряд продукции. На связи опытные менеджеры — оперативно помогут купить титан оптом или в рассрочку. Постоянные покупатели могут купить титановый прокат с дисконтной скидкой.
Источник: auremo.org
Как используют титан
Титановые ручки, винты, штифты, рамы, лезвия и даже покрытие для лезвий – все эти детали есть у ножей.
В старые времена, когда вы предлагали людям тяжелый нож, то вы слышали «О, это хороший прочный нож». Что ж, времена изменились и сегодня, вручая человеку такой нож, вы слышите: «Это старье. Он слишком тяжелый» – рассказывает Джон Кьюбасек (Jonh Kubasek), мастер, изготавливающий ножи на заказ, – Люди хотят иметь красивые, легкие ножи, которые не отягощают одежду лишним весом.
Титан почти на 30% прочнее и втрое легче, чем обычная нержавеющая сталь, и многие современные производители используют титан для производства замков, рукояток, карманных клипов и штифтов для складных ножей.
Популяризации титана как материала для изготовления рукояток способствовали с одной стороны, промышленные производители, в частности компании «Boker» и «Buck Knives» , а с другой – частные мастера, такие как Майкл Уокер и его бывшая жена Патрисия, позднее она стала известна благодаря анодированию титана на складных ножах Майкла серии «хэй-тек». Карманный нож – модель 850 марки Bepchmade Knives, который предлагает Мэл Пэрдью имеет титановые анодированные накладки и штифты.« Используя титан, мы можем обеспечить визуальную привлекательность ножа, что выгодно дополняет такие его качества как легкий вес и прочность, а в 750 й модели мы обыграли легкость титана и его прочностные характеристики, используя для конструкции замка рукоятки утолщенные пластины с маркировкой 6AL4V»», говорит директор Senchmade -Лзс де Азиз.
ПОЛНОСТЬЮ ТИТАНОВЫЕ
Для работы с титаном подходит все. Если вы максимально украшаете титан, он будет особенно хорош с углепластиком или можете дополнительно окрасить его другими подходящими для декора рукоятки материалами. Как видите, этот элемент привлекает внимание, но я никогда не рекомендовал титан как материал для изготовления лезвий – говорит Халперн, поставщик титана для фабрик и частных производителей
— Дело в том, что вы получите хорошо отточенное лезвие, но заточка не будет стойкой. Титановые ножи, марки M’ssion Knives – лучшее, что вы можете получить, но они не настолько твердые и затупятся быстрее, чем стальные. Кит Карсон, частный оружейник покрывал титаном лезвие ножа использованного командой Рика Шульцэ из “Mission Knives”, но это был специальный тип титана нужной твердости. Navy Seal и EOD поддерживают использование титановых лезвий и имеют возможности дня тестирования титана как оружейного материала.
Мы улучшили качества титана и сделали для них самый лучший нож, -сообщил Шулыц – нет разницы между нашими лезвиями и лезвиями из хорошо закаленной стали марки 440А, которая неплоха для сплава в котором не добавлен какой-либо феррат или железо. Другое применения титана -это покрытие лезвия, утверждает Шульц, в частности он обращает внимание на титано-алюминиевый нитрид, который наиболее устойчив к царапинам.Мы используем процесс напыления при покрытии лезвия, используя вакуумную технологию, мы в действительности смещаем несколько молекул в металле и замещаем их титано-алюминиеаым соединением. Эта технология лучше, чем обычное напыление покрытия. Даррсл Льюис из TiGold настаивает на покрытии приблизительно 90 % выпускаемых сегодня фабричных ножей. Он предлагает три основные способа покрытия: BLACK – Ti (карбонитрит титана), TiGold (нитрид титана) и Chromit (нитрид хрома).Каждое из этих покрытий придает лезвию окончательный цвет, включая золотой, черный и серебряный цвета.
Мы изготавливали твердые ножи с титановым лезвием, на которые наносили защитное покрытие из карбида тантала для придания наилучшего качества при заточке лезвия – с этим материалом, мы могли удовлетворить нужды особой группы потребителей, для которой важны боевые качества ножа. Признаться, я не думаю, что титан будет заменять стальные лезвия, но происходит постоянная научная работа по улучшению качества материала и уже есть хорошие результаты – вспоминает деАзиз.
ТРУДНОСТИ ШЛИФОВКИ ТИТАНА
Многие не используют титан для лезвий, так как в отличие от стали он создает трудности при шлифовке и если шлифовать титан на аппарате Bader, то полировочные ремни просто сгорают. Титан в три раза дороже чем сталь, и цена на тиановые изделия превышает цену обычного стального ножа (даже титановые винты стоят порядка 4-6 $ за штуку). – но красота и функциональность титановых ножей перевешивают цену т.к. за титаном тянется флер экзотики.
Вы можете обыгрывать его фактуру, раскрасить его или украсить чем-нибудь. С анодированным титаном, вы можете сделать голубую поверхность с золотыми винтами и пурпурной кнопкой.
Мне нравится ощущать титановый штифт складного ножа, отмечает он . Стальной же штифт мы должны закалить для того, чтобы добиться лучшей гибкости и эластичности, хотя Карсон беспокоится, что упругие стальные лайнеры будут изнашиваться сильнее, чем титановые, где замок находится позади лезвия. Что титан принес в производство ножей, так это возможность анодирования и эффективное снижение веса материала, что свойственно классическим кожам LinerLock.
Он эластичен без закаливания. Но титан трудно полируется и осыпается. Титан сильно искрит, если полировать его на большой скорости, и если вокруг пыль и стружки, может возникнуть пожар. Это требует постоянного внимания.
ТИТАН ЗАКАЛЯЕТСЯ?
Титан нельзя закалить как сталь он «самозакаливается» Если Вы попытаетесь отшлифовать его на большой скорости, он генерирует тепло, что деформирует поверхность полировочного ремня, делает ее зернистой и затрудняет процесс обработки. Вы должны использовать особенно острое сверло и втулку, в любом случае сделать отверстие будет трудно, и, в результате, инструмент затупится.
Но тупое карбидное сверло просто рассыплется на кусочки во время работы с титаном.
Однако Карсон научился использовать даже титан марки 6AL4V из-за особой прочности сплава, которая, как он утверждает выше, чем у обыч ного титана.
Шульц определяет 100 уровней качества гитана, из которых выделяются 4 основные категории: «коммерческий» чистый, альфа сплавы, альфа бета сплавы и бета сплавы.
Чистый «коммерческий» титан мягкий и легкий в обработке, – уточняет он • Альфа сплавы более твердые, более дорогие и используются для таких целей, как например изготовление рамы велосипедов. Наиболее обще употребительный сплав 6AL4V относится к альфа-бета сплавам, в его cocтaв входят ~ 6 % алюминия, 4% – ванадия а 90% титана Бета сплав был протестирован Mission Knives по шкале твердости Рокуэлла, и его твердость составила 47 единиц.
Вы можете закалить бета-титан, -объясняет Шульц, но сплав б AL4V то же самое, что и 302 нержавеющая сталь, и кто же будет использовать 302 марку для пезвий? “Ножевые” компании, в основном предпочитают использовать титан благодаря его прочности. Чаще всего, производители используют титан для изготовления карманных клипов – отмечает Шульц – эти клипы легко устанавливаются и хорошо крепятся на одежде.
Титан не ржавеет, соприкасаясь с кожей, и облегчает общий вес ножа. У нас был случай, когда у одного из покупателей окислился нож из нержавеющей стали. Так как он носил нож, работая без рубашки в магазине, где было очень жарко, металл постоянно соприкасался с солью и потом. Титан устойчив к коррозии, что является его преимуществом перед другими металлами. Это экзотический металл, который будучи металлом более высшего уровня привлекательнее стали, – вспоминает Шульц.
ТИТАНОВЫЕ БАБОЧКИ
Титан – металл высшего уровня, т.к он легок, прочен, устойчив к коррозии и легко подвергается анодированию.
Страйдер, работающий в Strider KNives в Калифорнии , был первым из клиентов Buck кто рискнул применить титан в изготовлении ножей тактического типа. Неудачи не произошло, и титан стал
лучшим материалом для лайнеров из тех что мы имеем сегодня .-добавляет он- Наши стальные нержавеющие лайнеры хорошо поработали, но если сравнить их с титановыми, они не настолько прочные. Мэйсон (продавец титана) предполагает применять титан в количестве 60% по отношению к весу стали, говоря о перспективе, он отмечает, что когда потребитель возьмет для сравнения нож с титановой рукояткой, то вес собственно рукоятки будет немного больше чем вес половины ручки из нержавеющей стали того же размера.
Я предлагаю титан любой толщины от 0.16 дюймов до 1.4 дюйма, и изготовители ножей используют все эти виды, – отмечает Мэйсон. – Каждый мастер имеет свои собственные идеи в отношении дизайна и того, какой толщины должен быть материал для воплощения этого дизайн. Это индустрия ремесленников. Для меня было сюрпризом . насколько красиво и законченно выглядит анодированный мастерами титан, -добавляет Мэйсон- и я удивлен, что многие из них знают как работать с титаном.
Вам также может быть интересно:
Похожих материалов не найдено.
Рубрика: Основы 
Теги: анодирование, бета-титан, титан
Источник: klinoc.ru