Paaiškintos titano klasės ir kodėl pasirinkimas yra svarbus

Kodėl titano klasės yra svarbios

Titanas tiekiamas įvairių rūšių, kurių kiekviena nustatoma pagal cheminę sudėtį ir mechanines savybes. Pasirinkus netinkamą klasę, reikia mokėti už nepanaudotą našumą arba rizikuoti priešlaikiniu gedimu. Šiame vadove paaiškinami pagrindiniai pažymiai, kuo jie skiriasi ir kaip pažymį suderinti su programa.

Komerciniu požiūriu grynos klasės: nuo Gr1 iki Gr4

Komerciniu požiūriu grynas (CP) titanas iš esmės yra nelegiruotas, o rūšys daugiausia skiriasi deguonies ir geležies kiekiu. Didesnis deguonies kiekis padidina stiprumą, bet sumažina lankstumą:

1 klasė (R50250): atsparumas tempimui nuo 240 MPa, plastiškiausia ir formuojama CP klasė; idealiai tinka giluminiam piešimui, cheminiams pamušalams ir architektūrai.

2 klasė (R50400): atsparumas tempimui nuo 345 MPa; CP klasė, skirta šilumokaičiams, jūrinei įrangai ir bendrajai chemijos gamyklai.

3 klasė (R50550): tempimas nuo 450 MPa; naudojamas ten, kur reikalingas vidutinis stiprumas ir atsparumas korozijai.

4 klasė (R50700): tempimas nuo 550 MPa; stipriausia CP klasė, naudojama aviacijos ir kosmoso detalėse ir medicinos prietaisuose.

Legiruotos klasės

Legiravimo priedai pakeičia savybių profilį:

5 klasė (Ti-6Al-4V, R56400): plačiausiai naudojamas titano lydinys, kurio minimalus tempiamasis stipris yra 895 MPa ir mažas tankis (4,43 g/cm³). Numatytasis orlaivių ir kosmoso struktūros, didelio našumo automobilių ir medicininių implantų nustatymas.

7 klasė (Ti-0,15Pd, R52400): CP titanas ir nedidelis paladžio priedas, kuris žymiai pagerina atsparumą plyšinei korozijai redukuojančiose rūgštyse ir karštuose chloriduose; pageidaujama klasė agresyviam cheminiam aptarnavimui.

9 klasė (Ti-3Al-2,5 V, R56320): beveik alfa lydinys, kurio stiprumas yra nuo CP iki 5 klasės, geras formavimas šaltuoju būdu ir suvirinamumas; plačiai naudojamas hidrauliniuose vamzdeliuose, dviračių rėmuose ir slėginiuose induose.

12 klasė (Ti-0,3Mo-0,8Ni, R53400): sustiprintas CP tipo lydinys, pasižymintis puikiu atsparumu plyšinei korozijai karštame sūryme; paplitęs šilumokaičiuose ir chemijos gamyklose.

23 laipsnis (Ti-6Al-4V ELI, R56407): itin žemas intersticinis 5 laipsnis su geresniu tvirtumu ir lankstumu, nurodytas chirurginiams implantams pagal ASTM F136.

Kodėl pasirinkimas yra svarbus

Pažymių pasirinkimas lemia tris dalykus. Pirma, mechaninis vientisumas: apkrovą{1}}nešančios dalys turi būti 5 ar 23, o ne CP klasės nuovargio ir stiprumo. Antra, korozijos tarnavimo laikas: aplinkoje, kurioje yra daug chlorido arba ją mažinančių medžiagų, 7 arba 12 laipsnio klasė gali trukti metais ilgiau nei 2 klasė. Trečia, ekonomika: formuojamumas ir apdirbamumas labai skiriasi skirtingose ​​​​klasėse, todėl lengvai{10}}suformuojamos{11}}CP klasės dažnai laimi sąnaudoms-jautrių,{13}}neapkrovą{14}}nešančių dalių atžvilgiu. Standartai, tokie kaip ASTM B265, B348 ir B861 bei ISO 5832-2/3 medicinos reikmėms, užfiksuoja savybes pagal specifikaciją, kurią pirkėjai gali patikrinti.

Praktinis atrankos metodas

Apibrėžkite aptarnavimo aplinką: temperatūrą, terpę, chlorido kiekį, ciklinį įkėlimą.

Pagal projektą nustatykite reikiamą stiprumą ir lankstumą.

Apsvarstykite gamybą: gilus brėžinys teikia pirmenybę Gr1/Gr2; suvirinimas teikia pirmenybę CP klasėms ir Gr9; apdirbimas teikia pirmenybę žemesnėms-kietumo klasėms.

Prieš nurodydami, patikrinkite taikomus standartus ir sertifikatus.

Palyginkite bendras išlaidas, įskaitant gamybą ir priežiūrą, o ne tik medžiagų kainą.

DUK

Kokia yra dažniausiai naudojama titano klasė?

2 laipsnis yra dažniausiai naudojamas komerciškai grynas pramonės reikmėms, o 5 klasė (Ti-6Al-4V) yra plačiausiai naudojamas lydinys, dominuojantis aviacijos ir medicinos paklausoje.

Ar 9 klasės titanas yra legiruotas su paladžiu?

Nr. 9 klasė yra Ti-3Al-2,5 V, sustiprinta aliuminiu ir vanadžiu. Paladžio guolių klasės yra 7, 11, 16 ir 17 klasės, kurių papildymas pagerina atsparumą korozijai.

Kuri klasė yra geriausia medicininiams implantams?

23 laipsnis (Ti-6Al-4V ELI) pagal ASTM F136 ir ISO 5832-3 arba CP titanas pagal ASTM F67, skirtas naudoti mažesnėmis apkrovomis, yra standartinės implantų klasės dėl biologinio suderinamumo ir kontroliuojamo tarpinio turinio.

Kaip pirkimo užsakymuose nurodomos titano rūšys?

Pagal klasės pavadinimą ir taikomą standartą, pvz., "Grade 2, ASTM B265" lakštui arba "Ti-6Al-4V, ASTM B348" strypui, nurodant matmenis, leistinus nuokrypius ir bandymo sertifikato reikalavimus.

Ar aukštesnis klasės numeris reiškia geresnį titaną?

Ne. Skaičius nurodo apibrėžtą sudėtį ir savybių rinkinį, o ne kokybės reitingą. Didesnis skaičius paprastai reiškia didesnį stiprumą, bet dažnai mažesnį formuojamumą ir skirtingą korozijos elgesį; tinkamas pažymys priklauso nuo paraiškos.

Kodėl 2 klasė vadinamas titano arkliu?

Kadangi jis derina gerą stiprumą (mažiausiai 345 MPa), puikų atsparumą korozijai, lengvą suvirinimą ir formavimą bei vidutines kainas, todėl tinka daugiau pramonės reikmėms nei bet kuri kita viena rūšis.