Peamised tegurid Gr1 vs. Gr2 titaani valimisel

1. Nõuded mehaanilistele omadustele

Plastilisus ja vormitavus:

Vali1. klasskui rakendus nõuab suurt plastilisust, sügavtõmbamist, keerulist painutamist või tugevat vormimist (nt õhukesed -seinaga torud, täppiskomponendid). Madalama lisandisisaldusega (eriti hapnikusisaldusega alla 0,18% või sellega võrdne ja rauasisaldusega kuni 0,2%) pakub 1. klass suurepärast pikenemist (suurem kui 24%) ja pindala vähenemist (suurem või võrdne 30%), muutes selle külmtöötlemisel vähem altid pragunemisele.

Vali2. klassrakenduste jaoks, mis vajavad tugevuse ja elastsuse tasakaalu. Selle pisut kõrgem lisandite tase (hapnikku 0,25 või võrdne või sellega võrdne, raud kuni 0,3%) suurendab voolavuspiiri (275–485 MPa) ja tõmbetugevust (345–550 MPa) võrreldes 1. klassiga (YS: 170–280 MPa; TS: piisava pikenemisega (240-370 MPa)). või võrdne 20%) üldvormimiseks (nt lehed, plaadid, keeviskonstruktsioonid).

Tugevus ja väsimuskindlus:

Hinne 1 on eelistatud krüogeensete rakenduste (-253 kraadi ümbritseva keskkonna suhtes) või dünaamilise koormuse stsenaariumide (nt surveanumad, kosmosekomponendid) jaoks, kuna see on lisanditest tingitud väiksema hapruse riski ja suurema sitkuse tõttu.

Klass 2 sobib staatiliste või mõõdukate dünaamiliste koormuste jaoks (nt tööstuslikud torustikud, laevariistvara), kus suurem tugevus kaalub üles tugevuse kerge vähenemise.

2. Korrosioonikeskkond

Kerged kuni mõõdukad korrosioonitingimused:

Mõlemal klassil on suurepärane vastupidavus üldisele korrosioonile õhus, magevees, orgaanilistes hapetes ja enamikus keemilistes keskkondades. 2. klassi veidi suurem rauasisaldus avaldab sellistes keskkondades minimaalset mõju.

Karmid korrosioonikeskkonnad:

Valige 1. klass rakenduste jaoks, mis hõlmavad kloriidi{1}}rikast meediat (nt merevesi, soolveed) või pragude korrosiooni{4}}ohtlikke stsenaariume (nt soojusvaheti torud). Selle väiksem lisandite (Fe, O, C) sisaldus vähendab mikrogalvaanilise korrosiooni ja sademete{8}}indutseeritud pragude rünnakut.

2. aste on vastuvõetav vähem tõsise kloriidiga kokkupuute korral (nt korrapärase hooldusega rannikualade rajatised), kuid pikaajalise töökindluse tagamiseks võib vajada täiendavat korrosioonikaitset (nt passiveerimist).

Kõrge{0}}temperatuuriline oksüdatsioon:

Mõlemad klassid toimivad hästi kuni 400 kraadini. Temperatuuride vahemikus 400-500 kraadi tagab 2. klassi pisut kõrgem hapnikusisaldus veidi parema oksüdatsioonikindluse, kuid kumbagi ei soovitata püsivaks kasutamiseks temperatuuril üle 500 kraadi (võtke kõrgel temperatuuril töötamiseks arvesse legeeritud titaani klasse, nagu klass 5).

3. Töötlemise ja valmistamise vajadused

Külmtöötlemise ja vormimise keerukus:

1. klassi on kergem külmtöödelda (nt valtsimine, tõmbamine, stantsimine) tänu madalamale voolavuspiirile ja suuremale plastilisusele, mis vähendab tööriistade kulumist ja keerukate komponentide töötlemiskulusid.

Keevitatavus:

Mõlemad klassid on standardmeetoditega (TIG, MIG, plasmakeevitus) kergesti keevitatavad. Siiski:

1. klass toodab puhtamaid keevisõmblusi, millel on väiksem lisandite{1}}indutseeritud pragude oht, mistõttu on see ideaalne kriitiliste keevisõmbluste jaoks (nt meditsiinilised implantaadid, kõrgsurvesüsteemid).

2. klassi pisut kõrgem rauasisaldus parandab keevisvanni voolavust, kuid nõuab keevitusparameetrite rangemat kontrolli, et vältida metallidevahelise faasi moodustumist.

Töödeldavus:

Kumbki klass ei ole hästi töödeldav (titaani madal soojusjuhtivus põhjustab tööriista kulumist), kuid 1. klassi madalam kõvadus (HB alla 110 või sellega võrdne) muudab selle töötlemise mõnevõrra lihtsamaks kui klass 2 (HB vähem kui 135 või sellega võrdne).

4. Kasutustemperatuuri vahemik

Krüogeenne kuni ümbritseva õhu temperatuur (-253 kraadi kuni 200 kraadi):

1. klass on optimaalne valik, kuna selle väike lisandite sisaldus takistab rabedat üleminekut madalatel temperatuuridel ja säilitab elastsuse.

Ümbritsev kuni mõõdukas kõrge temperatuur (200 kuni 400 kraadi):

Klass 2 on eelistatud selle kõrgema roomekindluse ja tugevuse säilitamise tõttu, mis sobib selliste rakenduste jaoks nagu tööstuslikud ahjud, väljalaskesüsteemid või termilise töötlemise seadmed.

5. Maksumus ja saadavus

2. klasson kõige laialdasemalt kasutatav CP Ti klass, mis pakub paremat kulu{0}}tasuvust tänu suuremale lisandite taluvusele (väiksemad rafineerimiskulud) ja laiemale saadavusele standardvormides (lehed, plaadid, latid, torud).

1. klasson tavapäraselt 10-20% kallim kui klass 2, kuna tootmise ajal on lisandite kontroll rangem. Seda soovitatakse kasutada ainult siis, kui selle suurepärane plastilisus, sitkus või korrosioonikindlus on rakenduse jõudluse seisukohast kriitilise tähtsusega.

6. Tööstusstandardid ja regulatiivsed nõuded

Tagage rakendusespetsiifiliste{0}standardite järgimine (nt ASTM B265 lehtede/plaatide jaoks, ASTM B338 õmblusteta torude jaoks, AMS 4900/4901 kosmosesõidukite jaoks). Mõlemad klassid vastavad enamikule tööstusstandarditele, kuid 1. klassi võib nõuda meditsiiniseadmete (ISO 5832-2) või krüogeensete seadmete (ASME VIII jaotis) puhul, kuna see toimib ühtlaselt.

Valikujuhiste kokkuvõte

Stsenaarium	Soovitatav hinne	Peamine põhjendus
Süvatõmbamine, kompleksvormimine või krüogeenne teenus	1. klass	Suurepärane elastsus, sitkus ja stabiilsus madalal{0}}temperatuuril
Üldised inseneri-, keeviskonstruktsioonid või mõõduka tugevuse vajadused	2. klass	Tasakaalustatud tugevus/plastilisus, kulu{0}}efektiivsus ja laialdane kättesaadavus
Kloori-rikkad või pragude korrosiooni-ohtlikud keskkonnad	1. klass	Madalam lisandite sisaldus vähendab korrosiooniohtu
Mõõduka kõrge{0}}temperatuuri (200–400 kraadi) või staatilise koormuse rakendused	2. klass	Parem tugevuse säilivus ja libisemiskindlus
Kulutundlikud-projektid mitte-kriitiliste jõudlusnõuetega	2. klass	Säästlikum ja loetavsaadaval