Titanium Grade System
Titanium er klassificeret i kommercielt rene kvaliteter betegnet Grade 1 til Grade 4 og legeringskvaliteter såsom Grade 5 og Grade 9. De rene kvaliteter adskiller sig hovedsageligt i oxygen- og jernindhold, som styrer styrke og formbarhed. Legeringskvaliteter tilføjer elementer som aluminium, vanadium, molybdæn og palladium for at opnå højere styrke eller forbedret korrosionsbestandighed. Hver karakter er identificeret med et UNS-nummer såsom R50400 for klasse 2.
Kommercielt ren klasse 1 til 4
Grade 1 er den blødeste kvalitet med en minimumstrækstyrke på 240 MPa og den bedste formbarhed, brugt til kemisk udstyr og varmevekslerrør. Klasse 2 tilbyder en minimumstrækstyrke på 345 MPa og er den generelle-kvalitet til industrirør og marineservice. Grade 3 giver 450 MPa og Grade 4 når 550 MPa, hvor Grade 4 bruges til kirurgiske instrumenter, fastgørelseselementer og komponenter med højere-styrke.
Grad 5: Ti-6Al-4V
Grade 5 er den mest udbredte titanlegering, der indeholder 5,5 til 6,75 procent aluminium og 3,5 til 4,5 procent vanadium. Udglødet materiale giver en minimumstrækstyrke på 895 MPa, og legeringen bruges i rumfartskonstruktioner, motorkomponenter, marinehardware og højtydende industrielt udstyr. Grad 23 er den lave-interstitielle version med reduceret ilt, specificeret til medicinske implantater.
Grad 7, 11 og 12 for Korrosionsservice
Grade 7 tilføjer 0,12 til 0,25 procent palladium til Grade 2-basen for overlegen modstand mod at reducere syrer og spaltekorrosion. Grade 11 er palladiumversionen af Grade 1 med samme korrosionsfordele og lavere styrke. Grade 12 bruger molybdæn og nikkel til at nå 483 MPa minimum trækstyrke, mens den modstår sprækkekorrosion, og det er et populært valg til kemiske og marine applikationer.
Grade 9 og andre speciallegeringer
Grade 9, eller Ti-3Al-2,5V, tilbyder en minimumstrækstyrke på 620 MPa med god formbarhed, hvilket gør den til en standard for luft- og rumfarts hydrauliske slanger og cykelrammer. Andre specialkvaliteter inkluderer Grade 6 med aluminium og tintilsætninger, Grade 19 til 21 beta-legeringer til højstyrkebefæstelser og varmebestandige legeringer såsom Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo til jetmotorservice ved forhøjet temperatur.
Sådan vælger du en karakter
Udvælgelsen starter med servicemiljøet: temperatur, medier, tryk og belastning. Korrosionsdrevne-applikationer starter normalt med Grade 2 og flytter til Grade 7, 11 eller 12, når sprækkekorrosion er en risiko. Styrke-applikationer flyttes fra klasse 4 til klasse 5 eller 9. Omkostninger, tilgængelighed og fremstillingsmetode indsnævrer derefter valget, og den endelige karakter verificeres i forhold til den gældende produktstandard.
Ofte stillede spørgsmål
Q: Hvad er den stærkeste kommercielt rene titaniumkvalitet?
A: Grade 4 er den stærkeste rene kvalitet med en minimumstrækstyrke på 550 MPa og en minimum flydespænding på 480 MPa.
Q: Hvad er den mest brugte titanlegering?
A: Grade 5, eller Ti-6Al-4V, er den mest udbredte titanlegering på tværs af rumfart, marine og industrielle applikationer.
Q: Hvilken kvalitet titanium bruges til medicinske implantater?
Sv: Grad 23, den lave-interstitielle version af Ti-6Al-4V og de kommercielt rene kvaliteter bruges almindeligvis til implantater og kirurgisk hardware.
Q: Hvordan identificeres titaniumkvalitet?
Sv: Karakterer følger ASTM-betegnelsessystemet med UNS-numre, for eksempel R50400 for Grade 2 og R56400 for Grade 5.
Q: Hvilken titaniumkvalitet modstår bedst sprækkekorrosion?
A: Palladium-lejekvaliteter såsom Grade 7 og Grade 11, og molybdæn-nikkel Grade 12, giver den bedste modstandsdygtighed over for spaltekorrosion.
