Jenis logam apa titanium?
Titanium merupakan unsur logam transisi pada tabel periodik, dengan nomor atom 22 dan simbol Ti. Ini dikategorikan sebagai logam tahan api, artinya memiliki titik leleh yang tinggi dan tahan terhadap panas dan keausan.titaniummemiliki kombinasi unik antara kekuatan, kepadatan rendah dan ketahanan terhadap korosi yang menjadikannya logam struktural yang penting.
Pada tabel periodik, titanium termasuk dalam Golongan 4 bersama dengan logam transisi lainnya termasuk zirkonium, hafnium, dan renium. Ia memiliki empat isotop alami. Konfigurasi elektronnya adalah [Ar] 4s2 3d2. Titanium memiliki jari-jari atom 176 pm, berat atom 47,9 g/mol, dan massa jenis 4,5 g/cm3.
Apakah titanium termasuk logam metalik?
Ya, titanium adalah logam transisi berkilau dengan sifat logam definitif:
Ini adalah konduktor panas dan listrik yang sangat baik, seperti elemen logam lainnya. Konduktivitas listriknya sekitar 2 persen IACS (International Annealed Copper Standard).
Ia mempunyai tampilan metalik abu-abu keperakan yang khas ketika dipoles, meskipun bisa berwarna abu-abu tua hingga hitam tergantung pada oksidasi permukaan.
Titanium mudah ditempa dan ulet, sehingga dapat ditempa, digulung, ditarik menjadi kawat, dan dikerjakan dalam berbagai bentuk.
Ini melekat dengan baik pada logam lain saat dilas atau dibrazing. Lapisan oksida mungkin perlu dihilangkan sebelum disambung.
Paduan titanium mengeras secara signifikan selama proses deformasi dingin seperti pembentukan lembaran logam, mirip dengan bahan logam lainnya.
Dalam bentuk bubuk,logam titaniummenunjukkan sinterabilitas selama teknik metalurgi serbuk seperti pengepresan isostatik panas.
Jadi titanium menunjukkan semua karakteristik unsur logam sejati, meskipun dengan beberapa atribut unik dibandingkan logam transisi lainnya. Ia menempati tempat penting dalam tabel periodik antara logam reaktif dan logam mulia.
Apakah titanium termasuk logam keras atau lunak?
Pada skala kekerasan Mohs, titanium murni komersial mendapat skor sekitar 6, yang membuatnya memenuhi syarat sebagai logam keras. Dalam bentuk paduan, titanium dapat mencapai kekerasan lebih dari 400 HV pada skala Vickers, mendekati tingkat kekerasan logam yang jauh lebih berat seperti baja.
Beberapa fakta penting tentang kekerasan titanium:
Struktur kristal titanium berbentuk heksagonal berkontribusi terhadap kekerasan yang relatif tinggi untuk logam ringan.
Penambahan paduan seperti aluminium, vanadium dan molibdenum semakin meningkatkan kekerasan melalui larutan padat dan penguatan presipitasi.
Efek pengerasan kerja selama pengerjaan dingin menghasilkan lonjakan kekerasan di dekat permukaan produk titanium.
Proses perlakuan panas seperti penuaan dapat digunakan untuk mengeraskan paduan titanium secara selektif dengan memanipulasi transformasi fasa.
Rata-rata, paduan titanium sekitar dua kali lebih keras dari paduan aluminium tetapi sedikit lebih lembut dibandingkan paduan berbahan besi seperti baja.
Jadi meskipun tidak termasuk dalam peringkat kekerasan teratas, titanium memiliki kekerasan yang cukup untuk aplikasi rekayasa struktural sambil tetap mempertahankan keuletan dan ketangguhan yang baik - kombinasi yang diinginkan.
Logam titanium terbuat dari apa?
Logam titanium hanya terdiri dari atom titanium. Ia memiliki berat atom 47,9 sma dan nomor atom 22. Beberapa fakta penting tentang komposisi logam titanium:
Dalam bentuknya yang murni, titanium komersial mengandung 99,5-99,9 persen berat atom titanium. Oksigen, nitrogen, karbon dan besi membentuk sisanya.
Nilai paduan mengandung unsur lain seperti aluminium, vanadium, molibdenum, dan kromium yang ditambahkan untuk meningkatkan sifat.
Titanium memiliki lima isotop alami, namun hanya Ti-48 dan Ti-50 yang penting secara komersial. Ti-48 menghasilkan 73 persen sedangkan Ti-50 menghasilkan 5,5 persen.
Ada lima bentuk kristal alotropik titanium, tetapi fase alfa padat heksagonal stabil pada suhu kamar.
Selama peleburan, titanium murni berubah dari struktur alfa HCP ke fase beta BCC bersuhu lebih tinggi pada 1668 derajat F (825 derajat ).
Unsur paduan seperti molibdenum, vanadium, dan kromium menstabilkan fase beta, sehingga memungkinkannya berada pada suhu kamar.
Jadi intinya, logam titanium murni komersial sebagian besar terdiri dari atom titanium dalam susunan heksagonal. Nilai paduan menyesuaikan struktur mikro dan sifat dengan penambahan elemen logam lainnya.
Apakah titanium termasuk logam yang kuat?
Ya, titanium adalah logam yang sangat kuat dibandingkan dengan kepadatannya yang rendah. Berdasarkan kekuatan terhadap beratnya, paduan titanium memiliki kekuatan yang sebanding dengan baja karbon sedang namun hampir 50 persen lebih ringan.
Beberapa fakta penting tentang kekuatan titanium:
Titanium murni komersial memiliki tingkat kekuatan tarik sekitar 63,000 psi. Paduan meningkatkannya secara signifikan hingga 160,000 psi atau lebih.
Kekuatan tarik utama paduan titanium lebih tinggi dibandingkan paduan aluminium, paduan magnesium, dan paduan tembaga.
Titanium mempertahankan kekuatannya yang tinggi pada suhu tinggi jauh lebih baik dibandingkan paduan ringan lainnya seperti aluminium.
Ketika digunakan untuk komponen struktural, titanium memungkinkan kapasitas muatan yang lebih besar dan penghematan bahan bakar dibandingkan dengan alternatif logam yang lebih berat.
Kekuatan paduan titanium dapat disesuaikan dengan proses perlakuan panas, sehingga memungkinkan insinyur material merancang keseimbangan optimal.
Jadi titanium jelas termasuk yang terkuat di kelas logam struktural ringan. Sifat uniknya memungkinkan peningkatan kinerja dalam aplikasi penting seperti pesawat terbang, rudal, dan turbin pembangkit listrik.
Referensi:
C. Leyens dan M. Peters, eds. (2003). Titanium dan Paduan Titanium. Wiley-VCH.
M.Niinomi, ed. (2008). Logam untuk Perangkat Biomedis. Penerbitan Woodhead.
M.Donachie Jr (2000). Titanium: Panduan Teknis. ASM Internasional.
G. Lütjering dan J. Williams (2007). titanium. Sains & Media Bisnis Springer.
Buku Pegangan ASM, Vol 2 - Properti dan Seleksi: Paduan Nonferrous dan Bahan Tujuan Khusus (1990). ASM Internasional.
