Titāna 2. klase salīdzinājumā ar 5. klasi: galvenās atšķirības un pielietojums

Titāns un tā sakausējumi ir progresīvu rūpniecisko materiālu augstākajā līmenī. Kosmosā to bieži sauc par "kosmosa metālu", jo tā ir izcila izturības-un-svara attiecība. Kuģniecības inženierijā tas ir pazīstams kā "okeāna metāls" ar nepārspējamo izturību pret jūras ūdens koroziju.

Kad projektam tiek izvēlēts titāns, viens no visizplatītākajiem un kritiskākajiem jautājumiem ir: vai izvēlēties komerciāli tīru 2. pakāpes titānu vai plaši izmantoto sakausējumu Grade 5 (Ti-6Al-4V)? Atbilde ir atkarīga no veiktspējas prasībām, vides apstākļiem un budžeta.

Šajā rakstā ir sniegts detalizēts, uz datiem pamatots{0}}2. klases un 5. klases titāna salīdzinājums, izceļot to ķīmisko sastāvu, mehāniskās īpašības, izturību pret koroziju, apstrādes apsvērumus un vislabāko-pielietojumu.

01

Titanium Grade 2 (komerciāli tīrs titāns)

Tīrība virs 99%, klasificēts kā komerciāli tīrs (CP) titāns.

Satur tikai nelielu daudzumu dzelzs (mazāks vai vienāds ar 0,30%) un skābekli (mazāks vai vienāds ar 0,25%).

Saglabā salīdzinoši zemu blīvumu ~ 4,5 g/cm³.

Pazīstams ar izcilu izturību pret koroziju un bioloģisko saderību.

Atbilst ASTM B265 standartiem; līdzvērtīgs TA2 Ķīnā.

02

Titāna 5. klase (Ti-6Al-4V sakausējums)

Alfa-beta titāna sakausējums, kas sastāv no ~90% titāna, 6% alumīnija un 4% vanādija.

Alumīnijs uzlabo gan izturību, gan izturību pret paaugstinātu temperatūru.

Vanādijs uzlabo stingrību un izturību pret nogurumu.

Nodrošina stiepes izturību virs 895 MPa-aptuveni 2,6 reizes augstāka nekā 2. pakāpe.

Līdzvērtīgs TC4 Ķīnā un veido vairāk nekā pusi no pasaulē izmantotā titāna sakausējuma.

 

Stiepes un ražības izturība

2. pakāpe: stiepes izturība ir lielāka vai vienāda ar 345 MPa, tecēšanas robeža lielāka vai vienāda ar 275 MPa, pagarinājums aptuveni 20%. Labi darbojas ar vidēji-spriegām daļām, piemēram, ķīmiskajiem cauruļvadiem, siltummaiņiem un arhitektūras veidgabaliem.

5. pakāpe: stiepes izturība ir lielāka vai vienāda ar 895 MPa, tecēšanas robeža ir lielāka vai vienāda ar 828 MPa, pagarinājums aptuveni 10%. Nodrošina tērauda -izturību tikai ar 60% no svara, tāpēc tas ir neaizstājams aviācijā.

Cietība un noguruma izturība

2. pakāpe: salīdzinoši mīksts (HRB 60–70), kas padara to viegli veidojamu un saliektu,-ideāli piemērots caurulēm un komponentiem, kuriem nepieciešama regulāra forma.

5. pakāpe: cietāks (HRB 95–100) ar izcilu noguruma izturību, ko parasti izvēlas šasijai, dzinēja daļām un citiem augsta-sprieguma darbiem.

Temperatūras Izturība

2. pakāpe: saglabā stabilitāti līdz ~300 grādiem, piemērots vidēm, kur siltuma iedarbība ir mērena.

5. pakāpe: uzticams 400–500 grādu leņķī un var izturēt īslaicīgu-pakļaušanu temperatūrai līdz 600 grādiem, tāpēc tas ir vēlamais risinājums reaktīvo dzinēju un augstas veiktspējas{5}}automobiļu komponentiem.

Kalšana un velmēšana

2. pakāpe: piedāvā plašu apstrādes logu, un to ir vieglāk kalt un velmēt ar augstu materiāla ražību. Auksto formēšanu var veikt bez iepriekšējas uzsildīšanas, tāpēc tā ir rentabla{2}}detaļām, kas ražotas lielākos apjomos.

5. pakāpe: kalšanas laikā nepieciešama precīza temperatūras kontrole, parasti 1000–1020 grādi. Sakausējuma darbs-ātri sacietē, tāpēc apstrādei ir nepieciešams mazs griešanas ātrums, bagātīga dzesēšana un specializēti instrumenti.

Rezultātā tā apstrādes izmaksas parasti ir par 30–50% augstākas nekā 2. pakāpei.

Metināmība

2. pakāpe: pazīstama ar izcilu metināmību. Metinātajām šuvēm ir mehāniskās īpašības, kas ir tuvu parastajam metālam, un parasti pietiek ar standarta TIG vai MIG metodēm. Metināšanas pēc-apstrāde ir minimāla, kas padara to par ērtu izgatavošanai.

5. pakāpe: metināms, bet prasīgāks. Tam ir nepieciešams augstas-tīrības argona aizsargs, lai novērstu piesārņojumu, un bieži vien ir nepieciešama pēc-metināšanas termiskā apstrāde, lai mazinātu atlikušo spriegumu. Svarīgiem kosmosa vai medicīnas komponentiem priekšroka tiek dota progresīvām metodēm, piemēram, elektronu staru metināšanai (EBW) vai lāzermetināšanai.

Virsmas apstrāde

2. pakāpe: var ķīmiski kodināt, lai noņemtu oksīdus, iegūstot gludas un tīras virsmas, kas bieži vien ir pietiekama ķīmiskām iekārtām vai izmantošanai arhitektūrā.

5. pakāpe: bieži tiek uzlabots ar anodējošu vai keramikas pārklājumu, lai palielinātu cietību un nodilumizturību. Tas izskaidro tā klātbūtni ne tikai kosmiskajā aviācijā, bet arī augstākās klases patēriņa produktos, piemēram, augstākās klases pulksteņos.

Abas kategorijas dabiski veido aizsargājošu TiO₂ oksīda plēvi, nodrošinot izcilu izturību pret koroziju. Tomēr pastāv dažas atšķirības:

2. pakāpe: ar augstāku tīrību tas veido vienmērīgāku pasīvo slāni, kas izcili labi darbojas ļoti agresīvā ķīmiskā vidē.

5. pakāpe: kopumā izcila, bet nedaudz mazāk izturīga nekā 2. pakāpe noteiktās stiprās skābēs, piemēram, fluorūdeņražskābē.

Piemēri praksē

Jūras un ķīmisko vielu izmantošana: 2. pakāpe bieži pārspēj nerūsējošo tēraudu jūras ūdens vai hlorīdu{1}}bagātos apstākļos.

Bioloģiskā saderība: 2. klase tiek plaši izmantota ķirurģiskiem instrumentiem un nenesošiem implantiem, savukārt 5. klases ELI versija ir ieteicama slodzes-nesošiem ortopēdiskiem implantiem, piemēram, gūžas locītavām.

Lai gan tehniskais sniegums ir galvenais faktors, materiālu izvēli bieži vien tikpat lielā mērā ietekmē izmaksas un ilgtermiņa vērtība{0}}. Šeit atšķirība starp 2. un 5. pakāpi kļūst vienlīdz nozīmīga.

2. pakāpe: parasti pieejamāka, tādēļ tā ir praktiska izvēle liela mēroga-lietojumiem, kur galvenā prasība ir izturība pret koroziju.

5. pakāpe: parasti dārgāka, jo īpaši medicīnas{1}}pakāpes formās, taču augstākās izmaksas kompensē tā izcilā izturība un veiktspēja kritiskās nozarēs.

Dzīves cikla izmaksas

2. pakāpe: piedāvā zemākas uzturēšanas izmaksas tādās nozarēs kā ķīmiskā apstrāde un kuģniecības inženierija, kur svarīgs ir ilgs kalpošanas laiks.

5. pakāpe: lai gan sākotnēji tas ir dārgāks, tas bieži vien samazina nomaiņas ciklus kosmosa un medicīnas nozarēs, tādējādi radot ilgtermiņa ietaupījumus.

2. klase ir rentabla-izvēle pret koroziju{2}}mērķtiecīgiem projektiem, savukārt 5. klase attaisno savu augstāko cenu, pateicoties ilgtermiņa-veiktspējai prasīgos lietojumos.

Titanium Grade 2 vs Grade 5 nav par to, kurš ir labāks, bet kurš ir piemērots šim darbam.

Izvēlieties 2. pakāpi, ja vissvarīgākā ir izturība pret koroziju, metināmība un izmaksu efektivitāte.

Izvēlieties 5. pakāpi, ja liela izturība, izturība pret nogurumu un veiktspēja ekstremālos apstākļos ir ļoti svarīga.

kāpēc izvēlēties mūs

 

Mēs piedāvājam plašu titāna materiālu un izgatavoto detaļu klāstu, tostarp:

Titāna caurules un caurules: Bezšuvju un metinātas caurules komerciālās un kosmosa pakāpēs (Gr1, Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12), piemērotas siltummaiņiem, kondensatora caurulēm un cauruļvadu sistēmām.

Titāna stieņi un stieņi: apaļie stieņi, sešstūra stieņi un kvadrātveida stieņi karsti -velmēti, kalti un auksti-stiepti, pieejami dažādos diametros un garumos.

Titāna plāksne un loksne: Standarta un pielāgotu izmēru plāksnes, loksnes un sloksnes, kas ir ideāli piemērotas spiedtvertnēm, ķīmiskai apstrādei un jūras lietojumiem.

Titāna stieple un folija: smalka stieple metināšanai, stiprinājumiem un medicīniskiem nolūkiem, kā arī īpaši plāna folija specializētai rūpnieciskai izmantošanai.

Precīzas titāna CNC apstrādes daļas: pielāgotas-inženierijas sastāvdaļas, veidgabali, atloki, stiprinājumi un sarežģītas detaļas, kas izgatavotas no titāna sagatavēm, stieņiem vai plāksnēm ar stingrām pielaidēm.

 

Lai saņemtu cenas, tehniskās specifikācijas vai apspriestu jūsu projekta prasības attiecībā uz titāna caurulēm, stieņiem, plāksnēm, loksnēm, stieplēm, foliju vai pielāgotiem CNC apstrādātiem komponentiem, lūdzu, sazinieties ar mūsu komandu.

Nosūtiet mums e-pastu uz:info@gneemetal.com