Erinevused 3. ja 5. astme titaani vahel

3. ja 5. astme titaan on kaks eraldiseisvat titaanimaterjali, millel on põhimõttelised erinevusedsulami tüüp, keemiline koostis, mehaanilised omadused, jõudluse omadused ja rakenduse stsenaariumid. Allpool on üksikasjalik võrdlus:

1. tuumasulami tüüp

3. astme titaan: Klassifitseeritud kuikaubanduslikult puhas titaan (CP titaan). See on vahetu, see tähendab, et selle koostis on peaaegu puhas titaan (suurem või võrdne 99,5% TI -ga), mille põhiomaduste reguleerimiseks on ainult jäljelised lisandid (nt hapnik, raud, süsinik).

5. astme titaan: Tuntud kuiTi-6Al-4V (titaansulam 6% alumiiniumi ja 4% vanaadiumiga), on see kõige laialdasemalt kasutatav + faasi titaansulam. Erinevalt 3. astmest legeeritakse see mehaanilise jõudluse märkimisväärselt suurendamiseks alumiiniumi ja vanaadiumiga.

2. keemiline koostis

Kaks klassi erinevad drastiliselt elementaarse meigi poolest, mis juhib otseselt nende vara erinevusi.

Element	3. astme titaan	5. astme titaan (Ti-6Al-4V, tüüpiline)
Titaan (Ti)	Suurem kui 99,5% (saldo)	~ 88–90% (saldo)
Alumiinium (Al)	Vähem või võrdne 0,10% (lisand)	5,50–6,75% (peamine legeerimise element)
Vanaadium (V)	Vähem või võrdne 0,05% (lisand)	3,50–4,50% (peamine legeerimise element)
Raud (Fe)	Vähem või võrdne 0,30% (maksimaalne lisand)	Vähem või võrdne 0,30% (maksimaalne lisand)
Hapnik (O)	0,18–0,25% (kontrollitud lisand)	Vähem või võrdne 0,20% (maksimaalne lisand)
Süsinik (C)	Väiksem või võrdne 0,08% (maksimaalne lisand)	Väiksem või võrdne 0,08% (maksimaalne lisand)
Lämmastik (n)	Väiksem või võrdne 0,05% -ga (maksimaalne lisand)	Väiksem või võrdne 0,05% -ga (maksimaalne lisand)
Vesinik (H)	Vähem või võrdne 0,015% (maksimaalne lisand)	Vähem või võrdne 0,015% (maksimaalne lisand)

3. Mehaanilised omadused (lõõmutatud seisund, toatemperatuur)

Mehaaniline jõudlus on kõige kriitilisem eristus, 5. klass pakub palju suuremat tugevust kui 3. klass.

Omand	3. astme titaan (tüüpiline)	5. astme titaan (tüüpiline)	Põhierinevus
Saagikuse tugevus (0,2% nihe)	370–480 MPa (54–70 KSI)	860 - 930 MPA (125–135 KSI)	5. aste on ~ 2x tugevam saagis.
Tõmbetugevus (ülim)	480–620 MPA (70–90 KSI)	900–970 MPa (130–140 KSI)	5. klassil on ~ 50–60% suurem ülim tugevus.
Pikkumine vaheajal (50 mm mõõde)	15–25%	10–15%	3. aste on kõrgtugevam (parem venitatavus).
Kõvadus (Brinell, HB)	110–140 HB	300–350 HB	5. aste on oluliselt raskem (kulumiskindlus on parem).
Tihedus	~ 4,51 g/cm³	~ 4,43 g/cm³	Peaaegu identsed (mõlemad kerged vs terased).

4. peamised jõudluse omadused

Temperatuurikindlus

3. aste: Piiratud kõrge - temperatuuri jõudlus. Selle tugevus laguneb kiiresti üle 300 kraadi ja oksüdatsiooniresistentsus nõrgeneb (oksiidkile muutub poorseks). Pikk - terminite temperatuur on tavaliselt väiksem või võrdne 300 kraadi.

5. aste: Superior High - temperatuuri stabiilsus. + Faasistruktuur (stabiliseeritud Al ja V poolt) säilitab tugevuse kuni 400–450 kraadi. See sobib lühikeseks - termini kasutamiseks 500 kraadi juures, muutes selle elujõuliseks temperatuurikomponentide kõrgeks - (nt lennukite mootori osad).

Korrosioonikindlus

3. aste: Suurepärane korrosioonikindlus kerges keskkonnas (atmosfäär, merevesi, lahjendatud happed) tiheda tio₂ passiivse kile tõttu. Kuid see on tugeva söötme (kontsentreeritud HCL, kuum HNO₃) suhtes haavatav/lõhe korrosiooni suhtes haavatav.

5. aste: Hea üldine korrosioonikindlus (sarnaselt 3. astmega kergetes keskkondades), kuid pisut madalam resistentsus lokaliseeritud korrosiooni suhtes (nt kloriidilahustes) kui puhas titaan. See nõuab karmide söövitavate tingimuste jaoks täiendavat pinnahooldust.

Keevitatavus ja valmistatavus

3. aste: Väga keevitatav (pole enamiku rakenduste jaoks vajalik keevisõmbluse kuumtöötlus -. Selle hea elastsus võimaldab - painutamist, tembeldamist ja joonistamist ideaalselt kompleksi - kujuga osade jaoks.

5. aste: Halb keevitatavus. Keevitamine võib põhjustada omaenuse (vanaadiumi segregatsiooni tõttu) ja nõuda ranget protsessi kontrolli (nt argooni varjestus) ja postitust - keevisõmbluse kuumtöötlus (stressi leevendamine), et taastada elastsus. See on ka vähem moodustav kui 3. aste kõrgema tugevuse tõttu.

info-440-437 info-438-444

info-438-444 info-439-441

5. rakenduse stsenaariumid

Kinnistute erinevused põhjustavad täiesti erinevaid kasutusjuhtumeid:

3. astme titaan

KeskendunudTasakaalustatud tugevus, elastsus ja korrosioonikindlusnon - kõrge - tugevusrakendused:

Meditsiiniseadmed: hambaimplantaadid, ortopeedilised instrumendid.

Keemiline töötlemine: madal - rõhumahutid, torud ja ventiilid (lahjendatud hapete/merevee jaoks).

Meretehnoloogia: väike paadi riistvara, merevesi - jahutatud soojusvaheti torud.

Krüogeenika: vedelate gaasi ladustamismahutid (suurepärane madal - temperatuuri sitkus).

5. astme titaan

Domineerivkõrge - tugevus, kerge ja mõõdukas kõrge - temperatuurivajadused:

Lennundus: lennukite konstruktsioonikomponendid (tiivad, kere), mootoriterad ja kinnitusdetailid.

Kaitse: rakettkomponendid, soomusplaadid.

Meditsiinilised implantaadid: koormus - laagri ortopeedilised osad (puusa varred, põlveproteesid) (kõrge tugevus vastab luukoormuse nõuetele).

Automaatne: kõrge - jõudlusvõistlusautode osad (nt vedrustuskomponendid) (kerge + kõrge tugevus).