Titaanisulamite klassid ja nende omadused

Titaani ja titaanisulamite kaubamärke on palju, sealhulgas tööstuslik puhas titaan Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, titaanisulamid Gr7, Gr11, Gr5, Gr23, Gr12, Ti 5Al-2.5Sn jne. Erinevate omadustega titaanisulamite kaubamärgid võivad olla väga erinevad. Kuidas valida tööstuslikuks kasutamiseks sobivat titaanisulami klassi? Millised on nende kaubamärkide erinevused ja rakendatavad stsenaariumid?

Tööstuslik puhas titaan

Gr1 Titanium on esimene neljast kaubanduslikult puhta titaani klassist. See on nendest klassidest kõige pehmem ja plastilisem. Sellel on maksimaalne vormitavus, suurepärane korrosioonikindlus ja kõrge löögikindlus. Kõigi nende omaduste tõttu on 1. klassi titaan materjal, mis sobib igale rakendusele, mis nõuab lihtsat vormimist, ning seda kasutatakse tavaliselt titaanplaadi ja titaantoruna. Saadaval ka:

Keemiline töötlemine, kloraadi tootmine, mõõtmetekindlad anoodid, magestamine, ehitus, meditsiinitööstus, meretööstus, autode komponendid, lennukiraamide konstruktsioonid.

Gr2 titaan: oma mitmekesisuse ja laialdase kättesaadavuse tõttu on 2. klassi titaan tuntud kui kaubandusliku puhta titaanitööstuse "tööhobune". Sellel on palju samu omadusi kui 1. klassi titaanil, kuid see on veidi tugevam. Mõlemal on võrdne korrosioonikindlus. Sellel klassil on hea keevitatavus, tugevus, plastilisus ja vormitavus. See muudab 2. klassi titaanvardad ja -lehed esimeseks valikuks paljudes rakendustes: ehitus, elektritootmine, meditsiinitööstus, süsivesinike töötlemine, meretööstus, väljalasketorude kaitsekatted, lennukiraamide katted, magestamine, keemiline töötlemine, kloraatide tootmine.

Gr3 titaan, selles klassis kasutatakse vähemalt kaubanduslikult puhast titaani, kuid see ei muuda seda vähem väärtuslikuks. 3. klass on tugevam kui klass 1 ja 2, sarnase plastilisuse ja vähese vormitavusega, kuid sellel on eelkäijatest kõrgemad mehaanilised omadused. Klass 3 on mõeldud rakendustele, mis nõuavad mõõdukat tugevust ja primaarset korrosioonikindlust. Nende hulka kuuluvad: lennundusstruktuurid, keemiline töötlemine, meditsiinitööstus, meretööstus.

4. klassi Gr4 titaani peetakse neljast kaubanduslikult puhtast titaanist tugevaimaks. See on tuntud ka oma suurepärase korrosioonikindluse, hea vormitavuse ja keevitatavuse poolest. Kuigi 4. klassi titaanisulamid on laialt levinud tööstuslikes rakendustes, on viimasel ajal leidnud oma koha meditsiinilise kvaliteediga titaanisulamites. See on vajalik rakendustes, mis nõuavad suurt tugevust:

Lennuki korpuse komponendid, krüogeensed anumad, soojusvahetid, CPI-seadmed, kondensaatoritorud, kirurgia riistvara, peitsimiskorvid.

Titaani sulam

Gr7 titaan

Gr7 titaan on mehaaniliselt ja füüsiliselt identne 2. klassiga, välja arvatud see, et selle sulatamiseks on lisatud interstitsiaalset elementi pallaadium. Klass 7 pakub suurepärast keevitatavust ja jõudlust ning on kõigist titaanisulamitest kõige korrosioonikindlam. Tegelikult on see redutseerivatest hapetest kõige korrosioonikindlam. Klassi 7 kasutatakse keemiliste protsesside ja tootmisseadmete komponentide jaoks. Suurepärane korrosioonikindlus, eriti happelise keskkonna vähendamisel.

Korrosioonikindel Gr11 titaan, mida saab kasutada pragude korrosiooni vältimiseks ja happesisalduse vähendamiseks kloriidikeskkonnas. Muud kasulikud omadused hõlmavad optimaalset plastilisust, külmvormitavust, kasulikku tugevust, löögikindlust ja suurepärast keevitatavust. Seda sulamit saab kasutada samades titaanirakendustes nagu klassi 1, eriti kui on vaja korrosiooni, nt keemiline töötlemine, kloraadi tootmine, magestamine, mererakendused.

Ti 6Al-4V (Gr5) klass

Ti 6Al-4V ehk 5. klassi titaan on tuntud kui titaanisulamite "tööhobune" ja see on kõigist titaanisulamitest kõige sagedamini kasutatav. Moodustab 50 protsenti maailma titaani kogutarbimisest.

Selle kasutatavus seisneb selle paljudes eelistes. Ti 6Al-4V saab selle tugevuse suurendamiseks kuumtöödelda. Seda saab kasutada keevitatud konstruktsioonides, mis töötavad temperatuuril kuni 600 kraadi F. See sulam ühendab endas suure tugevuse, kerge kaalu, hea vormitavuse ja kõrge korrosioonikindluse.

Ti 6AI-4V saadavus muudab selle sulamiks paljudes tööstusharudes, sealhulgas lennunduses, meditsiinis, merenduses ja keemiatööstuses. Seda saab kasutada järgmise tehnilise sisu loomiseks:

lennuki turbiin

mootori osad

lennuki konstruktsiooniosad

Lennukiruumi kinnitusdetailid

Suure jõudlusega automaatikaosad

Mererakendused

Spordivarustus

Ti 6AL-4V ELI (Gr23) hinne

Ti 6AL-4V ELI ehk 5. klass on Ti 6Al-4V kõrgema puhtusastmega vorm. Sellest saab valmistada pooli, keerme, traati või lamedat traati. See on esimene valik igaks sündmuseks, mis nõuab suurt tugevust, kerget kaalu, head korrosioonikindlust ja suurt sitkust. Sellel on suurepärane kahjustuste taluvus teiste sulamite suhtes.

Need eelised teevad Gr23 klassist ülima hambaravi ja meditsiinilise titaani klassi. Tänu oma biosobivusele, heale väsimustugevusele ja madalale moodulile saab seda kasutada biomeditsiinilistes rakendustes, näiteks implanteeritavates komponentides. Seda saab kasutada ka üksikasjalike kirurgiliste protseduuride jaoks, näiteks:

Ortopeedilised naelad ja kruvid

ortopeediline kaabel

ligeerimisklamber

kirurgilised implantaadid

Ortodontilised seadmed

liigeseasendusoperatsioonis

krüogeenne konteiner

luu fikseerimise seade