LUENTO 4 Muut metalliset materiaalit kuin teräs 2013

1. BK50A2300 Konstruktiomateriaalit ja niiden valintaLuennot / syksy 2013TkT Harri Eskelinen LUENTO 4 Muut metalliset materiaalit kuin teräs 2013

2. Tämän luentokerran tavoitteet: • Oppia perustiedot seuraavista materiaaliryhmistä: • Alumiini ja sen seokset (palautekyselyn perusteella lisätty osio) • Kupari ja sen seokset • Titaani ja sen seokset • Magnesium ja sen seokset • Nikkeli ja sen seokset • Sinkki ja sen seokset • (Muita metallisia konstruktiomateriaaleja)

3. Miksi alumiinia käytetään?Huomaa merkintä ! / ? • Keveys! • Alumiinin ominaispaino n. kolmasosa teräksen ominaispainosta. • Samat lujuusominaisuudet omaava teräspalkki on noin kaksi kertaa alumiinipalkkia painavampi.

4. Korroosionkestävyys! • Alumiinin korroosionkestävyys on erinomainen, koska se muodostaa ilman hapen kanssa kovan ja tiiviin oksidikerroksen (5-10nm), joka estää hapettumisen jatkumisen. • Korroosionkestävyyttä voidaan vielä parantaa anodisoinnilla, joka lisäksi antaa alumiinille kauniin pinnan. • Alumiini (ja sen seokset) kestävät hyvin useita eri kemikaaleja. • Puhtaassa vedessä ja luonnon vesissä alumiinissa saattaa esiintyä pistesyöpymistä. • Merivesiolosuhteissa parhaiten kestäviä ovat Mg-pitoiset alumiiniseokset, esim. EN AW-5754 ja EN AW-5083 • Kupariseostus heikentää alumiinin korroosionkestävyyttä.

5. Alumiinin ja sen seosten korroosionkestävyys ilmastollisissa olosuhteissa on hyvä verrattuna hiiliteräkseen. • Oksidikerros suojaa alumiinin pintaa olosuhteissa, joissa syövyttävän ympäristön pH on alueella n. 4-8.5

6. Alumiinilla ei esiinny korroosiota tai korroosio vähäistä mm. seuraavissa tapauksissa: • Boorihappo, arseenihappo, hiilihappo • Muurahaishappo, kun T<50°C • Fenoli, kun T<120°C • Useimmat alkoholit • Bentseeni, tolueeni, naftaleeni ja styreeni • Happi, vety, typpi, helium ja argon • Hiilimonoksidi ja hiilidioksidi

7. Erittäin korrodoivia ovat mm: • lipeä, kalilipeä • natriumsulfidi • suolahappo ja fluorivetyhappo • rikkihappo • kloori • fosforihappo

8. Muotoiltavuus! • Nykyaikainen pursotustekniikka ja verrattain halvat työkalukustannukset antavat suunnittelijalle varsin suuren vapauden räätälöidä profiili kuhunkin käyttötarkoitukseen sopivaksi. • Profiiliin on helppo sisällyttää monia kokoonpanoa ja toimintaa palvelevia yksityiskohtia. • Useiden pintakäsittelyvaihtoehtojen ansiosta profiili saadaan myös pinnaltaan ja väriltään sopimaan eri kohteisiin.

9. Alumiiniprofiilit! • Tyypillisiä seosvaihtoehtoja ovat EN-AW-6063 ja EN-AW-6082. • Profiilit voidaan valita joko standardiprofiileista tai valmistaa räätälöimällä käyttökohteeseen. • Profiilin suunnittelu alkaa tarpeiden selvittämisellä. Sen jälkeen valitaan pursotettava alumiiniseos. • Alumiiniseos on merkittävä lujuuden, pintakäsittelyn ja kustannusten takia.

10. Lämmönjohtavuus! • Alumiinin hyvää lämmönjohtavuutta hyödynnetään etenkin elektroniikkateollisuudessa. Alumiinin lämmönjohtavuus on esimerkiksi rautaan verrattuna noin kolminkertainen. • Sähkönjohtokyky! • Alumiinin sähkönjohtokyky on erittäin hyvä ja sitä voidaan vielä parantaa käyttämällä tähän tarkoitukseen kehitettyä erikoisseosta. • Alumiininen johdin painaa puolet sähköisesti samanarvoisesta kuparijohtimesta.

11. Ympäristöystävällisyys ? • On totta että alumiinin tuottamiseen bauksiitista tarvitaan paljon sähköenergiaa, noin 16.000 kWh/tonni. • Uusia menetelmiä kuitenkin kehitetään ja koelaitoksissa energiankulutusta on jo voitu vähentää 10.000 kWh:iin/tonni. • Sekundäärialumiinin sulatukseen kuluu vain 5 % energiasta, joka tarvitaan primäärialumiinin sulatukseen. Alumiini on siksi myös arvokas kierrätysmetalli, joka voidaan helposti erotella muusta metallista yhä uudelleen hyötykäyttöön. • Kaikesta alumiinijätteestä palautuu uusiokäyttöön kolme neljäsosaa.

12. Alumiiniseosten lujuusominaisuudet ? • Alumiinin sulamispiste on alhainen (658°C), joten viruminen on otettava huomioon mitoituksessa jo alhaisissakin lämpötiloissa (> 100°C). • Matalissa lämpötiloissa alumiinin ja sen seosten lujuus on suurempi kuin huoneenlämpötilassa. • Alumiinin ja sen seosten väsymislujuus on yleensä 0,35-0,55 kertaa murtolujuus. • Yleisesti alumiinin väsymislujuus ilmoitetaan lujuusarvona, joka vastaa väsymislujuutta noin 3-5×108 kuormanvaihtokerran jälkeen. • Puristetun profiilin väsymislujuus on suurempi kuin vastaavasta alumiiniseoksesta taotun tai valssatun levyn väsymislujuus. • Valetun kappaleen väsymiskestävyys on huonompi kuin samasta seoksesta muokkaamalla valmistetun.

13. Alumiiniseosten lujuusominaisuudet ? • Syövyttävissä olosuhteissa väsymislujuus alenee huomattavasti. Pinnoittaminen tai anodisointi lisää materiaalin väsymislujuutta tällaisissa olosuhteissa. • Lovenvaikutus väsymiskestävyyteen otetaan huomioon loviherkkyysluvun n avulla. Muokatuilla seoksilla loviherkkyys n=0,4-0,5 ja valetuilla 0,7-0,9. • Alumiinin ja sen seosten iskusitkeysarvo pysyy käytännössä vakiona lämpötilan muuttuessa. Rakenneteräksistä poiketen alumiiniseoksilla ei ole haurastumislämpötilaa. • Tämä tekee alumiinista soveliaan materiaalin kryogeenisiin sovellutuksiin. Sitä käytetäänkin nesteytettyjen kaasujen kuljetussäiliöissä, esim. nesteytetyn metaanin (-161°C) kuljetuslaivoissa.

14. Alumiinien seokset • Pääseosaine (muokatut laadut) • 1*** puhdas alumiini • 2*** kupari • 3*** mangaani • 4*** pii • 5*** magnesium • 6*** magnesium ja pii • 7*** sinkki • 8*** muut seosaineet • 9*** käyttämätön • esim. EN AW-5052 • Valettavissa laaduissa numerotunnuksessa piste

15. Alumiinit voidaan jakaa karkeasti kahteen ryhmään, ei-lämpökäsiteltävät ja lämpökäsiteltävät alumiinit. • Ei-lämpökäsiteltävät alumiinit saavat ominaisuutensa seosaineiden ja valssauksen kautta • Tyypillisiä seosaineita ovat mangaani, magnesium. Ei-lämpökäsiteltäviä laatuja ovat 1000, 3000 ja 5000-sarjan alumiinit. • Nämä alumiinit ovat hitsattavia ja niillä on hyvä korroosionkesto. Niiden ominaisuuksia ei voi muuttaa valmistuksen jälkeen.

16. Lämpökäsiteltävät alumiinit saavat ominaisuutensa seosaineiden ja erilaisten lämpökäsittelyjen kautta. • Tyypillisiä seosaineita ovat kupari, magnesium, pii ja sinkki. Lämpökäsiteltyjä alumiineja ovat 2000, 6000 ja 7000-sarjan alumiinit. • 6000-sarjan alumiinit ovat hitsattavia ja anodisoitavissa. • 2000 ja 7000-sarjan alumiineilla on heikko hitsattavuus, huonompi korroosionkesto ja anodisoitavuus. • Erilaisilla lämpökäsittelyillä näihin alumiineihin saadaan erilaisia ominaisuuksia ja voidaan näin hakea parasta seosta ja tilaa haluttuun käyttökohteeseen.

17. Alumiinilevyt ja -kelat EN AW-1050A (Al 99,5)

18. Alumiiniputket Pyöreä EN AW-6063, EN AW-6082

19. Alumiinin anodisointi ! • Alumiinin anodisointi perustuu siihen, että alumiinin pintaan ilman hapen vaikutuksesta tavallisesti syntyvä ohut oksidikerros kasvatetaan elektrolyyttisesti huomattavasti paksummaksi. • Koska alumiinioksidi on erittäin kovaa, lisää anodisointi alumiiniosien kulutuskestävyyttä. • Lisäksi anodisoinnin aikana muodostetun oksidikerroksen huokoisuus parantaa liimattavuutta ja mahdollistaa alumiiniosien kestävän värjäyksen. • Anodisoitavat alumiiniseokset: • Alumiiniseoksen oikea valinta on tärkeää, koska se vaikutta ratkaisevasti kerroksen kestävyyteen ja ulkonäköön. Yleisimmässä seoksessa on hieman magnesiumia ja piitä, 0,5% kumpaakin.

20. Standardit

21. SFS-EN 515 Alumiini ja alumiiniseokset. Muokatut tuotteet. Tilojen tunnukset. 1993. 1. painos • SFS-EN 573-1 Alumiini ja alumiiniseokset. Muokattujen tuotteiden kemiallinen koostumus ja tuotemuodot. Osa 1: Numeerinen nimikejärjestelmä. 2005. 2.painos • SFS-EN 573-2 Alumiini ja alumiiniseokset. Muokattujen tuotteiden kemiallinen koostumus ja tuotemuodot. Osa 2: Kemialliseen koostumukseen perustuva nimikejärjestelmä. 1995. 1. painos • SFS-EN 573-3 Alumiini ja alumiiniseokset. Muokattujen tuotteiden kemiallinen koostumus ja tuotemuodot. Osa 3: Kemiallinen koostumus ja tuotemuodot. 2009. 4. painos • SFS-EN 573-5 Aluminium and aluminium alloys. Chemical composition and form of wrought products. Part 5: Codification of standardized wrought products. 2007 • SFS-EN 602 Aluminium and aluminium alloys. Wrought products. Chemical composition of semi-finished products used for the fabrication of articles for use in contact with foodstuff. 2004

23. Kupari ja sen seokset • Kuparimetallit ryhmitellään seuraavasti: • Puhdistetut kuparit • Kuparipitoisuus on vähintään 99,85 %. • Seostetut kuparit • Kuparipitoisuus on vähintään 97,5 %. • Seostettujen kupareiden seosaineet on lisätty antamaan kuparille perusaineesta poikkeavia ominaisuuksia.

24. Kupariseokset sisältävät haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi yhtä tai useampaa seosainetta, esimerkiksi: • sinkkiä • tinaa • lyijyä • alumiinia • arseenia • nikkeliä ja • rautaa

25. Kupariseosten merkintä • SFS-ISO 1190-1 Kupari ja kupariseokset. Nimikejärjestelmät. Osa 1: Nimikkeet • SFS-ISO 1190-1 mukaan kupariseosten nimikkeet sisältävät • perusaineen kemiallisen merkin (Cu) • seosaineiden kemialliset merkit ja • vastaavat nimellispitoisuudet (seosaineet, joiden nimellispitoisuus on vähintään 1 %). • Esim: CuZn36Pb2As • SFS-EN 1173 Kupari ja kupariseokset. Tilojen tunnukset. • SFS-EN 1412 Kupari ja kupariseokset. Eurooppalainen numeerinen nimikejärjestelmä.

26. Kuparimetallien tunnukset perustuvat kemialliseen koostumukseen. • Seosaineita ilmoittavien alkuainemerkintöjen jäljessä on kirjaimia erottamassa eli kuparilajeja (seostamattomat kuparit) tai numeroita ilmaisemassa seosaineen nimellistä pitoisuutta. • OF, OFE = hapeton kupari • DHP, DLP =deoksidoitu kupari • Muokatuilla valmisteilla perään liitetään tilamerkintä väliviivalla erotettuna. • Valuseoksilla merkinnän edessä on valutapaa osoittava erikoistunnus • Esim. • Cu-OF-04, hapeton kupari, muokkauslujitettu, keskimääräinen muokkausaste noin 10 % • CuZn39Pb2, lyijymessinki 39 % Zn, 2 % Pb • GZ-CuPb10Sn, keskipakovalettu lyijytinapronssi

27. Seostamattomat kuparit • Hapeton kupari Cu-OF (oxygen-free copper) valetaan hapen liukenemisen estämiseksi suojakaasussa, jotta sulaan kupariin ei pääse happea. Hapen pääsy metallisulaan estetään peitostamalla sula esimerkiksi hiilellä tai käyttämällä sulatuksessa vakuumiuunia. • Hapeton kupari on sähkönjohtavuudeltaan paras kaikista kuparilaaduista. Hapettoman kuparin puhtauden on oltava vähintään 99,95 %, sillä sen sähkön- ja lämmönjohtokyky on erittäin herkkä epäpuhtauksille. • Elektroniikkateollisuutta varten on kehitetty vielä puhtaampi, ns. sertifikaattilaatu Cu-OFE  (oxygen-free copper, electronic grade), jonka kuparipitoisuus on vähintään 99,99 %.

28. Yleisin kuparilaatu on happipitoinen kupari Cu-ETP (tough pitch copper). Sulaan liuennut happi muodostaa kiinteässä olomuodossa linssimäisiä rakenteita. Happikupari ei ole yhtä herkkä epäpuhtauksille kuin hapeton kupari, koska happilinssit sitovat tehokkaasti epäpuhtauksia. Toisaalta happikuparin johtokyky on alhaisempi kuin hapettoman kuparin eikä sitä voi käyttää pelkistävissä olosuhteissa. • Deoksidoidut kuparit ovat yleiskupareita, eikä niitä yleensä käytetä sähköjohtotarkoituksiin. Deoksidoiduissa kupareissa metallisulaan lisätään pienehköjä määriä deoksidointiaineita, tyypillisimmin fosforia, poistamaan sulasta happi. Fosforin määrä vaihtelee 0,002…0,050 %. • Tärkeimpiä ovat runsasfosforinen Cu-DHP (phosphorus-deoxidized copper – high residual phosphorus), jonka fosforipitoisuus on 0,015…0,040 % sekä matalafosforinen Cu-DLP (phosphorus-deoxidized copper – low residual phosphorus), jonka fosforipitoisuus on 0, 005…0,013 %.

29. Kupariseosten ryhmittely • Kupariseokset sisältävät vähintään 2,5 % yhtä tai useampaa seosainetta • Kupari-sinkkiseosten eli messinkien pääseosaine on sinkki. Ne saattavat sisältä myös muitakin seosaineita, kuten, lyijyä, tinaa, nikkeliä, arseenia, rautaa ja mangaania • Kupari-tinaseokset eli tinapronssit ja punametallit sisältävät kuparin lisäksi tinaa ja muita seosaineita, esim. lyijyä, nikkeliä ja sinkkiä. • Kupari-nikkeli-sinkkiseokset eli uushopeat sisältävät kuparin lisäksi seosaineina nikkeliä ja sinkkiä. • Kupari-nikkeliseokset eli nikkelikuparit sisältävät kuparin lisäksi seosaineena nikkeliä sekä muita seosaineita, esim. mangaania. • Kupari-alumiiniseokset alumiinipronssit sisältävät kuparin lisäksi seosaineena alumiinia sekä muita seosaineita esim. rautaa ja nikkeliä. • Kuparin erikoisseokset ryhmään kuuluvat muut kupariseokset, kuten berylliumpronssit ja piipronssit.

30. Kupariseosten käytön yleiset edut ja rajoitukset • Edut • 1. Hyvä korroosionkestävyys esim. ilmastollisessa korroosiossa, maaperässä ja luonnon vesissä, merivedessä ja eräissä kemikaaliliuoksissa • 2. Hyvä sähkön- ja lämmönjohtavuus • 3. Helppo valaa, työstää ja muokata • 4. Ei magneettinen • 5. Esteettinen väri • 6. Ei mikrobikasvustoa merivedessä • Rajoitukset • 1. Korkeahko hinta2. Vaikea hitsata3. Huono eroosiokorroosion kestävyys4. Messingeillä (eli Cu+Zn –seoksilla) on taipumus sinkin katoon

31. Kuparimetallien lujuusominaisuudet • Kuparimetallien lujuuden määrää koostumuksen lisäksi valmistustila. • Myös samassa tilassa olevien saman kuparimetallin lujuusarvot saattavat poiketa toisistaan riippuen valmisteen muodosta ja mitasta. • Kaikkien kuparimetallien kimmomoduli, 0,2-raja, murtolujuus ja murtovenymä suurenevat lämpötilan laskiessa. • Kuparimetalleilla ei ole haurausalueita matalissa lämpötiloissa, vaan iskusitkeys paranee lämpötilan laskiessa.

32. Lämpötilan noustessa pienevät 0,2-raja ja murtolujuus. • Viruminen on otettava mitoituksessa huomioon korkeammissa lämpötiloissa (100-200°C, riippuen seoksesta). • Kuparimetallien virumislujuuteen vaikuttavat seostus, raekoko sekä käsittelytila. • Parhaimmat virumislujuudet saavutetaan alumiinipronsseilla ja nikkelikuparilla. • Kuparimetalleilla ei ole selvästi määriteltävää väsymisrajaa. • Niille määritetään kestoraja, joka on määritetty murtumaan johtavana jännityksenä tietyllä kuormanvaihtomäärällä (yleensä 100×106). • Yleensä kestoraja on noin 1/3 murtolujuudesta.

33. Kuparin liuoslujittaminen • Kuparin seokset saavat lujuutensa yleensä liuoslujittamisen kautta (sopivalla seostuksella). • Yleisesti voidaan todeta liuoslujituksella olevan seuraavat vaikutukset materiaaliominaisuuksiin: • Myötölujuus, murtolujuus ja kovuus kasvavat. • Cu –Zn sitkeys ei putoa puhtaaseen metalliin verrattuna (toisin kuin yleensä metallisilla aineilla) • Seoksen sähkönjohtavuus on paljon huonompi kuin puhtaan metallin. Tästä syystä johtimina käytettäviä kuparilankoja ei suositella liuoslujitettaviksi. • Virumiskestävyys paranee ja ominaisuudet eivät katoa katastrofaalisesti korkeissa lämpötiloissa.

34. Kuparimetallien korroosionkestävyys • Kuparin korroosionkestävyys on ”hyvä”. • Sen korroosionopeus on alhainen ilmasto-olosuhteissa (0-2,2 µm/vuodessa), luonnonvesissä (riippuu virtausnopeudesta) vesihöyryssä sekä monissa suola- ja emäsliuoksissa. • Olennaista korroosiota tapahtuu vasta, kun liuokseen on liuennut runsaasti happea tai hapettavaa happoa. • Rikkipitoisissa olosuhteissa kuparimetallien korroosionkestävyys on kuitenkin huono. • Kuparimetallien tyypillisimpiä korroosiomuotoja ovat: • eroosiokorroosio, • valikoiva korroosio (sinkinkato) ja • jännityskorroosio.

35. Kuparimetallit syöpyvät herkästi eroosiokorroosion vaikutuksesta. Tästä syystä esim. putkistoissa virtausnopeudet eivät saa olla suuria. Ohjearvoja virtausnopeuksille on taulukoitu lähdekirjallisuudessa. • Kupariseokset kestävät paremmin eroosiokorroosiota kuin puhdas kupari. • Valikoivaa liukenemista ilmenee lähinnä messingeissä, joista liukenee sinkkiä. Alttius sinkinkadolle lisääntyy sinkkipitoisuuden lisääntyessä. Kun sinkkipitoisuus on alle 15 %, ei sinkinkatoa yleensä esiinny. Sinkinkatokestävyyttä voidaan parantaa myös pienellä arseeni-, antimoni- tai fosforiseostuksella.

36. Kuparimetalleilla yleisin jännityskorroosiomuoto on messinkien ns. ”varastorepeäminen”. Jännityskorroosion syynä ovat tällöin usein muokkauksen aikana syntyneet sisäiset jännitykset. Varastorepeämistä tapahtuu jos ympäristössä on pieniäkin määriä esim. ammoniakkia tai nitriittejä. • Kuparimetallit ovat suhteellisen jaloja, joten galvaanisessa korroosiossa syöpyminen harvoin kohdistuu siihen. Ne sen sijaan voivat aiheuttaa syöpymistä niihin yhteydessä oleviin epäjalompiin metalleihin.

37. Kuparia ja kupariseoksia käytetään hyvän korroosionkestävyytensä vuoksi esim. seuraavissa käyttökohteissa: • Rakenteissa, joilta edellytetään hyvää kestävyyttä erilaisia ilmastorasituksia vastaan. • Vesijohtoputkissa, erityisesti lämminvesiputkissa ja erilaisissa putkitarvikkeissa. • Merivesiolosuhteissa, erityisesti makeavesi- ja merivesilämmönvaihtimissa, lauhduttimissa ja erilaisissa tarvikkeissa. Kuparin pinnalla ei yleensä esiinny mikrobikasvustoa. • Höyryvoimaloissa ja kemiallisissa prosesseissa sekä myös neste-kaasu- ja kaasukaasulämmönvaihtimissa.

38. Kuparimetallien hitsaus • Kuparimetallien tärkeimmät ominaisuudet hitsauksen kannalta ovat: • Erittäin suuri lämmönjohtavuus, joka 1000°C:ssa on noin kymmenkertainen teräkseen verrattuna. Lämpö siirtyy hitsauskohdasta pois nopeasti. Kupariseoksilla on yleensä paljon pienempi lämmönjohtavuus kuin puhtaalla kuparilla, josta syystä esilämmityksen tarve on vähäisempi. • Suuri pituuden lämpötilakerroin, joka on noin 50 % suurempi kuin teräksellä. Hitsattaessa rakenteet vetelevät voimakkaasti. • Sula kupari liuottaa itseensä kaasuja, jotka hitsisulan jähmettyessä erkautuvat hitsin raerajoille aiheuttaen huokosia ja hauraan hitsin. • Kylmämuokkauksella saavutetut lujuusominaisuudet alenevat hitsauksessa kuumentuneelta alueelta. Pehmenneen alueen lujuus vastaa hehkutetun materiaalin ominaisuuksia. • Kuparimetallien hitsauksessa käytettävät menetelmät ovat kaasu-, puikko-, MIG- ja TIG-hitsaus. Myös erityishitsausmenetelmiä, kuten plasma ja EB-hitsausta voidaan käyttää.

39. Kuparimetallien hitsauksessa on lisäksi huomioitava: • Railopintojen tulee olla ehdottomasti puhtaita, rasvattomia ja hapettumattomia. Railot tulee valmistaa ja mekaanisesti tai/kemiallisesti puhdistaa ennen hitsausta. • Hitsauslankojen on oltava ehdottomasti puhtaita ja kuivia. • Lisäaineet ovat koostumukseltaan erilaisia eri perusaineille. • Seostamattomia messinkejä hitsataan melko vähän. Sinkin höyrystyminen aiheuttaa huokosia hitsiin ja on vaarallista terveydelle. • Lyijyseosteisillä kupariseoksilla on taipumusta huokoisuuteen ja halkeiluvaara. Hitsauksen sijasta suositellaan käytettäväksi juottamista. Kuparin ja sen seosten juotettavuus on yleensä hyvä

40. Muut valmistusmenetelmät • Kupariseokset ovat erinomaisia muokattaviksi. Plastinen muokattavuus on hyvä sekä kylmä- että kuumamuokkauksessa. • Lastuamisessa kuparin seokset ovat osoittautuneet parhaimmiksi metalleiksi (vaikka puhdas kupari voikin olla ongelmallinen).

41. Kupariseosten kulumiskestävyys • Kupariseoksista kovimmat ja lujimmat seokset ovat Cu-Be-seokset (esim. n. 1,9% Be, 0.2% Co, loput kuparia), eräillä on suurempi kulumiskestävyys kuin teräksillä • Cu-Be -seoksilla on myös hyvä korroosion kesto • Cu-Be -seokset ovat monesti hankalia liittää ja lastuta

42. Kupariseosten ja terästen vertailunäkökohtia

43. Kupariseoksen valintaproblematiikkaa… • Ajatellaan esimerkkinä erään älyantennin syöttöliuskaa, jolta vaaditaan: • Ensisijaisesti: • Hyvää sähköistä suorituskykyä = sähkönjohtavuutta (häviöiden minimointi) • Hyvää korroosionkestoa (ilmasto-olot) • Toissijaisesti: • Hyvää hitsattavuutta (liitos säteilijöihin/ syöttötappeihin) • Jousiominaisuutta (sähköisten liitosten kiinnipysymisen varmistaminen jousikuormalla)

44. Radomi Säteilijät Etu- levy Neliöputki- runko Taka- levy Elektroniikka- kotelo Kiinnityssangat ja –tapit kiinnitys- osineen N-liittimet Syöttö- tapit Syöttö- liuskat

47. Sähköäjohtava Cu-OF Maksimi suorituskyky Sähköäjohtava & Korroosiota kestävä & Hitsattava  Cu-DHP Suorituskyky putoaa n. 70%:iin maksimista Sähköäjohtava & Korroosiota kestävä & Hitsattava & Jousiominaisuus  CuSn6 Suorituskyky putoaa n.10%:iin maksimista

48. Titaani ja sen seokset • Titaania käytetään kohteissa, joissa vaaditaan erityisen hyvää korroosionkestävyyttä ja hyvää lujuus/painosuhdetta. • Pääosa titaanista käytetään seostettuna ilmailu-, avaruus- ja sotatarviketeollisuudessa. • Seostamattomien titaanien käyttö on lisääntynyt puunjalostusteollisuuden, kemian prosessiteollisuuden ja voimalaitosten rakennemateriaaleina kohteissa, joissa ruostumattomien terästen korroosionkestävyys on riittämätön.

49. Titaania käytetään yleensä vain muokattuina muotovalmisteina; levyinä, nauhoina, tankoina jne. • Seostamattomissa titaaneissa (yli 99% Ti) epäpuhtauksina olevien aineiden, kuten happi-, rauta-, typpi-, hiili- ja vetypitoisuuksilla voidaan säätää halutut lujuusominaisuudet. • Myös palladiumilla seostetut, paremmin pelkistävissä olosuhteissa korroosiota kestävät titaanit, lasketaan seostamattomiin titaanilajeihin

50. Titaaniseoksissa käytetään seosaineita parempien lujuus- ja virumisominaisuuksien saavuttamiseksi. • Erilaisia titaaniseoksia on lähinnä ilmailuteollisuuden käytössä lukuisa joukko, mutta erityisesti seosta Ti- 6% Al- 4% V käytetään yleisesti muissakin sovellutuksissa.