Erinevus 2. astme, 3. astme titaani

1. tuum eristamine: interstitsiaalne lisandite sisu

Peamine erinevus 2. ja 3. astme vahel seisneb nende vahelhapnikusisaldus(CP titaani omaduste kõige mõjukaim interstitsielement). Hapnik toimib puhta titaani "tugevdava ainena": suurem hapnikusisaldus suurendab tugevust, kuid vähendab elastsust.

Lisandielement	2. astme titaan (ASTM B265 standard)	3. astme titaan (ASTM B265 standard)	Põhimõju
Hapnik (O)	Maksimaalselt 0,25 massiprotsenti	Maksimaalselt 0,35 massiprotsenti	3. astmel on ~ 40% suurem hapnikusisaldus, mis suurendab selle tugevust.
Lämmastik (n)	Maksimaalselt 0,03 massiprotsenti	Maksimaalselt 0,05 massiprotsenti	Väike erinevus; Mõlemad madalad, minimaalselt mõju üldistele omadustele.
Süsinik (C)	Maksimaalselt 0,08 massiprotsenti	Maksimaalselt 0,08 massiprotsenti	Identne piir; Pole sisulist erinevust.
Vesinik (H)	Maksimaalselt 0,015 massiprotsenti	Maksimaalselt 0,015 massiprotsenti	Identne piir; Mõlemad madalad, et vältida omaks.

Ka teistel elementidel (nt raud) on sarnased maksimaalsed piirid (mõlema klassi puhul ~ 0,20 massiprotsenti), seega on hapnikusisaldus nende jõudluslünga määrav tegur.

2. Mehaanilised omadused: tugevus vs elastsus

Kõrgem hapnikusisaldus 3. astmes tähendab otseseltsuurem tugevus, kuid madalam elastsusvõrreldes 2. klassiga. See on insenerirakenduste jaoks kõige praktilisem erinevus.

Mehaaniline omadus (lõõmutatud seisund)	2. astme titaan	3. astme titaan	Võtmevõrdlus
Tõmbetugevus (minimaalne)	345 MPA (50 KSI)	450 MPa (65 KSI)	3. aste on tõmbetugevus ~ 30% tugevam.
Saagikuse tugevus (minimaalne)	275 MPA (40 KSI)	380 MPa (55 KSI)	3. astmel on ~ 38% kõrgem saagitugevus (resistentsus püsivale deformatsioonile).
Pikenemine (minimaalne, 50 mm)	20%	15%	2. aste on ~ 25% rohkem kõrgtugevat (võib enne purunemist veelgi ulatuda).
Kõvadus (Brinell, HB)	~110	~135	3. aste on raskem, kajastades selle kõrgemat tugevust.

Märkus: "lõõmutatud tingimus" on CP titaani kõige tavalisem olek, kuna see leevendab sisemist stressi ja stabiliseerib omadusi. Mõlemad klassid näitavad sarnaseid suundumusi (3. astme tugevam/vähem elastne) teistes tujudes, ehkki absoluutväärtused võivad varieeruda.

3

Vormistavus (võime olla painutatud, rullida või kujundada keerukateks osadeks) ja masinad (lõikamise/puurimise lihtsus) on pöördvõrdeliselt seotud CP titaani tugevusega:

2. aste: Selle madalam tugevus ja suurem elastsus muudavad selleväga moodustav. See võib olla külm - töötatud (nt painutatud tihedaks raadiuses, õhukesteks juhtmeteks) või kuum - töötas minimaalse lõhenemisohuga. Masinatatavus on mõõdukas -, kuigi see on pehmem kui 3. astme, nõuab titaani madal soojusjuhtivus (ühine kõigi CP klasside jaoks) ikkagi teravate tööriistade ja jahutusvedelike jaoks, et vältida ülekuumenemist.

3. aste: Selle suurem tugevus ja madalam elastsus vähendavad moodustatavust. Külm moodustamine võib vajada rohkem jõudu ning tihedad kurved või õhukesed lõigud on purunemisele altid. Masinatatavus on pisut halvem kui 2. aste: raskem maatriks suurendab tööriistade kulumist ja madalam elastsus võib põhjustada rabedamat kiibide moodustumist (kuigi erinevus on vähem dramaatiline kui CP titaani ja legeeritud titaani vahel nagu 5. klass).

info-441-441 info-446-443

info-446-443 info-447-443

4. korrosioonikindlus

Nii 2. kui 3. astme näitusSuurepärane korrosioonikindlus- CP Titanium - tunnus tänu nende tihedale, iseendale - tervendava titaandioksiidi (tio₂) passiivsele kilele. Nende korrosiooni jõudlus on enamikus keskkondades peaaegu identne, sealhulgas::

Magevee-, merevee- ja merevee atmosfäärid (tüüpilistes tingimustes ei tohi ega kere korrosiooni).

Neutraalsed/nõrgalt happelised/aluselised lahused (nt toidu töötlemine, keemiline ladustamine).

Biomeditsiinikeskkond (biosoblik, kahjulik ioonide leostumine).

Väike erinevus lisandite sisalduses ei mõjuta sisuliselt korrosioonikindlust. Mõlemad klassid on madalamad kui legeeritud titaani (nt 7. aste Ti - PD) väga agressiivsetes keskkondades (nt kontsentreeritud kloriidilahused, tugevad redutseerivad happed), kuid need toimivad standardsetes rakendustes võrdselt hästi.

5. tüüpilised rakendused

Valik 2. ja 3. klassi vahel sõltub sellest, kasmoodustatavus(2. aste) võitugevus(3. aste) seatakse tähtsuse järjekorda, kuna nende korrosioonikindlus ja kulud on sarnased.

2. astme rakendused (tähtsustage formaalsus + mõõdukas tugevus)

Keemiline töötlemine: Õhuke - seinaga torud, mahutid ja liitmikud (vedeliku käitlemiseks hõlpsasti moodustuvad keerukaks kujuks).

Arhitektuur/disain: Dekoratiivsed paneelid, kerged konstruktsioonikomponendid (moodustavad kõverdatud või kohandatud profiilideks).

Meditsiiniseadmed: Non - koormus - laagriosad (nt kirurgilised instrumendid, kateetri torud), kus on võtmetähtsusega elastsus ja biosobivus.

Tarbekaubad: Vaadake korpuseid, prilliraamid (hõlpsasti töödeldud ja keerukateks kujundusteks).

3. astme rakendused (tähtsustage kõrgemat tugevust + mõõdukat moodustatavust)

Kosmose: Madal - koormusstruktuuriosad (nt sulgud, kanalid), kus tugevus on kriitilisem kui äärmuslik moodustatavus.

Merendus: Mereveega kokkupuutuvad väikesed komponendid (nt kinnitusdetailid, klapivarred), mis nõuavad suuremat tugevust, kui 2. aste suudab pakkuda.

Tööstusseadmed: Rõhutud veresooned või pumbad madala - jaoks kuni - mõõdukad rõhurakendused (vajab sisejõude vastupidamiseks tugevust).

Meditsiiniseadmed: Kergelt koormatud implantaadid (nt mõned hambaravi tugipunktid), kus on vaja biosobivust ja lisatugevust.

6. Maksumus

2. ja 3. aste on kõige taskukohasemad titaanklass (teisel tasemel 1. klassi). Nende kulud on peaaegu identsed, kuna väike erinevus lisandite tõrje osas (2. klassi madalama hapnikupiiri pisut rangem) ei tekita märkimisväärset hinnalõhet. Mõlemad on palju odavamad kui legeeritud titaan (nt 5. aste Ti-6AL-4V), mis nõuab kalleid legeerimiselemente.

Erinevus 2. astme, 3. astme titaani vahel