میله تیتانیوم درجه 5 در مقابل درجه 2: تفاوت چیست؟

تیتانیوم بر اساس خلوص و محتوای آلیاژ آن درجه بندی می شود که مستقیماً بر خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی آن تأثیر می گذارد. تیتانیوم درجه 2 از نظر تجاری خالص است، به این معنی که حاوی عناصر آلیاژی بسیار کمی است، در حالی که تیتانیوم درجه 5 آلیاژی است که شامل آلومینیوم و وانادیوم برای افزایش استحکام و عملکرد آن است. این تفاوت ها بر نحوه رفتار هر گرید تحت استرس، در محیط های خورنده و در طول فرآیندهای ساخت تأثیر می گذارد.

طبقه بندی گریدهای تیتانیوم به مهندسان و طراحان کمک می کند تا مواد مناسب را بر اساس خواسته های خاص پروژه های خود انتخاب کنند. به عنوان مثال، کاربردهایی که به مقاومت در برابر خوردگی عالی اما استحکام متوسط ​​نیاز دارند، اغلب به نفع درجه 2 هستند، در حالی که آنهایی که به مقاومت بالا و مقاومت در برابر خستگی نیاز دارند به سمت درجه 5 متمایل می شوند.

01

تیتانیوم درجه 2: خالص تجاری

تیتانیوم درجه 2 از حداقل 99.2 درصد تیتانیوم خالص با مقادیر کمی اکسیژن، آهن، کربن و نیتروژن تشکیل شده است. عدم وجود عناصر آلیاژی قابل توجه به این معنی است که خصوصیات آن تحت تأثیر خلوص خود تیتانیوم است. این خلوص بالا به درجه 2 مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری عالی می بخشد و آن را بسیار شکل پذیر می کند و برای کاربردهایی که این ویژگی ها حیاتی هستند مناسب است.

مقادیر کمی از اکسیژن و آهن موجود در درجه 2 به عنوان عناصر بینابینی عمل می کند که فلز را بدون به خطر انداختن مقاومت در برابر خوردگی کمی تقویت می کند. تعادل این عناصر به دقت کنترل می شود تا عملکرد عالی فلز در محیط های تهاجمی حفظ شود.

02

تیتانیوم درجه 5: آلیاژ شده برای استحکام

تیتانیوم درجه 5 که به عنوان Ti-6Al-4V نیز شناخته می شود، حاوی تقریباً 90٪ تیتانیوم، با 6٪ آلومینیوم و 4٪ وانادیم است. این عناصر آلیاژی به طور قابل توجهی استحکام مکانیکی و مقاومت حرارتی مواد را افزایش می دهند. آلومینیوم به عنوان تثبیت کننده فاز آلفا تیتانیوم عمل می کند و استحکام و مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود می بخشد، در حالی که وانادیم فاز بتا را تثبیت می کند و به چقرمگی و مقاومت در برابر خستگی کمک می کند.

ترکیب دقیق این عناصر به درجه 5 اجازه می دهد تا به سطوح استحکامی بسیار فراتر از تیتانیوم خالص تجاری دست یابد، در حالی که همچنان مقاومت خوردگی خوبی را حفظ می کند. این آلیاژ نیز اندکی بر چگالی فلز تأثیر می‌گذارد و آن را تا حدی سنگین‌تر از درجه 2 می‌کند اما با ظرفیت باربری بسیار بالاتر-.

 

درجه 2: مقاومت در برابر خوردگی برتر

تیتانیوم درجه 2 به دلیل مقاومت استثنایی در برابر خوردگی مشهور است. این یک لایه اکسیدی بسیار پایدار و محافظ تشکیل می دهد که فلز را در برابر طیف وسیعی از محیط های خورنده از جمله آب دریا، محلول های اسیدی مانند اسید استیک و عوامل اکسید کننده محافظت می کند. این باعث می‌شود که آن را برای کاربردهای دریایی، تجهیزات پردازش شیمیایی و ایمپلنت‌های پزشکی که سازگاری زیستی و مقاومت در برابر خوردگی در آن‌ها مهم است، به انتخاب ارجح تبدیل کند.

خلوص تیتانیوم درجه 2 به این معنی است که حساسیت کمتری به خوردگی گالوانیکی دارد، که می تواند زمانی رخ دهد که فلزات غیر مشابه در حضور الکترولیت در تماس باشند. این پایداری طول عمر قطعاتی را که در شرایط سخت قرار دارند افزایش می دهد.

درجه 5: خوب اما حساس تر

تیتانیوم درجه 5 نیز مقاومت به خوردگی خوبی از خود نشان می دهد، اما وجود آلومینیوم و وانادیوم آن را تا حدودی در برابر خوردگی گالوانیکی آسیب پذیرتر می کند، به ویژه در محیط هایی با غلظت کلرید بالا یا شرایط اسیدی. در حالی که در بسیاری از کاربردهای صنعتی و هوافضا عملکرد خوبی دارد، اما برای محیط‌های شیمیایی یا دریایی بسیار خورنده نسبت به درجه ۲ ایده‌آل نیست.

عناصر آلیاژی همچنین می توانند بر شکل گیری و پایداری لایه اکسید محافظ تأثیر بگذارند، که ممکن است تحت شرایط خاص بر رفتار خوردگی طولانی مدت تأثیر بگذارد.

مقاومت در برابر دما عامل مهم دیگری است که میله های تیتانیوم درجه 2 و درجه 5 را متمایز می کند.

تیتانیوم درجه 2 شروع به از دست دادن استحکام بالاتر از حدود 300 درجه (572 درجه فارنهایت) می کند و حداکثر دمای توصیه شده برای سرویس حدود 400 درجه (752 درجه فارنهایت) دارد. فراتر از این دماها، خواص مکانیکی آن کاهش می‌یابد و استفاده از آن را در برنامه‌های{6}در دمای بالا محدود می‌کند.

از سوی دیگر، تیتانیوم درجه 5، حدود 80٪ از استحکام دمای اتاق خود را در دمای 450 درجه (842 درجه فارنهایت) حفظ می‌کند و آن را برای قطعاتی که در معرض دماهای بالا قرار دارند، مانند قطعات موتورهای هوافضا یا قطعات خودرو با عملکرد بالا، مناسب‌تر می‌سازد. این مقاومت دمایی افزایش یافته به دلیل عناصر آلیاژی است که ریزساختار فلز را در دماهای بالاتر تثبیت می کنند.

برنامه های کاربردی درجه 2

به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری عالی، تیتانیوم درجه 2 به طور گسترده در کارخانه های فرآوری شیمیایی، سخت افزارهای دریایی و ایمپلنت های پزشکی استفاده می شود. توانایی آن در مقاومت در برابر محیط های تهاجمی مانند آب دریا و محلول های اسیدی آن را برای اتصال دهنده های دریایی، مبدل های حرارتی و سیستم های لوله کشی ایده آل می کند.

در زمینه پزشکی، تیتانیوم درجه 2 برای ایمپلنت و پروتز به دلیل زیست سازگاری و مقاومت در برابر مایعات بدن مورد علاقه است. علاوه بر این، شکل پذیری آن امکان ساخت اشکال پیچیده مورد نیاز در دستگاه های جراحی را فراهم می کند.

در کاربردهای معماری، تیتانیوم درجه 2 در مواردی که مقاومت در برابر خوردگی و جذابیت زیبایی مهم است، مانند سقف و مصالح روکش استفاده می شود.

برنامه های کاربردی درجه 5

استحکام برتر تیتانیوم درجه 5 و مقاومت در برابر خستگی آن را به ماده انتخابی برای اجزای هوافضا از جمله بدنه هواپیما، قطعات موتور و ارابه فرود تبدیل کرده است. نسبت استحکام-به{3}}بالای آن به راندمان سوخت و عملکرد در هواپیما کمک می‌کند.

در صنعت خودرو، گرید 5 برای قطعات{1} با کارایی بالا مانند شاتون ها، سوپاپ ها و اجزای تعلیق که در آنها کاهش وزن و دوام بسیار مهم است، استفاده می شود.

تولیدکنندگان کالاهای ورزشی همچنین از تیتانیوم درجه 5 برای محصولاتی مانند چوب گلف، قاب دوچرخه و تجهیزات مسابقه استفاده می‌کنند، جایی که استحکام و وزن سبک باعث افزایش عملکرد می‌شود.

در بخش پزشکی، تیتانیوم درجه 5 برای ایمپلنت هایی استفاده می شود که به استحکام مکانیکی بالاتری نیاز دارند، مانند صفحات استخوانی و پیچ ها.

انتخاب گرید تیتانیوم مناسب نیاز به بررسی دقیق چندین عامل دارد:

- الزامات استحکام: برای کاربردهایی که به استحکام و ظرفیت بار{{1} بالا نیاز دارند، درجه 5 به دلیل استحکام کششی و تسلیم بسیار بالاتر، انتخاب برتر است.

- محیط خوردگی: در محیط‌های بسیار خورنده، به‌ویژه پردازش‌های دریایی یا شیمیایی، مقاومت بالای خوردگی درجه ۲ آن را مناسب‌تر می‌کند.

- نیازهای ساخت: اگر سهولت شکل‌دهی، ماشین‌کاری و جوشکاری در اولویت است، شکل‌پذیری و خلوص درجه ۲ مزایایی را ارائه می‌دهد.

- قرار گرفتن در معرض دما: برای اجزایی که در معرض دماهای بالا قرار دارند، استحکام بهتر در دمای-درجه 5 مفید است.

- محدودیت‌های بودجه: تیتانیوم درجه 2 مقرون به صرفه‌تر است{2}}و برای پروژه‌هایی با عملکرد متوسط ​​مناسب است.

در نهایت، تصمیم گیری به ایجاد تعادل بین این عوامل برای برآورده کردن نیازهای خاص برنامه بستگی دارد.

Q1: آیا تیتانیوم درجه 5 همیشه بهتر از درجه 2 است؟

A1: نه همیشه. درجه 5 استحکام و مقاومت در برابر خستگی بالاتری ارائه می دهد، اما نسبت به درجه 2 مقاومت کمتری در برابر خوردگی-و انعطاف پذیری کمتری دارد. بهترین انتخاب به شرایط محیطی و مکانیکی برنامه بستگی دارد.

Q2: آیا می توان از تیتانیوم درجه 2 در هوافضا استفاده کرد؟

A2: در حالی که تیتانیوم درجه 2 در هوافضا به دلیل استحکام کمتر کمتر رایج است، می توان آن را در اجزای غیر بحرانی که در آن مقاومت در برابر خوردگی و شکل پذیری اولویت دارند، استفاده کرد.

Q3: کدام درجه تیتانیوم برای کاربردهای دریایی بهتر است؟

A3: تیتانیوم درجه 2 برای محیط های دریایی ترجیح داده می شود زیرا مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در برابر آب دریا و شرایط غنی از کلرید{2}} دارد.

Q4: جوشکاری بین درجه 2 و درجه 5 چگونه متفاوت است؟

A4: جوشکاری تیتانیوم درجه 2 به دلیل خلوص و شکل پذیری آسان تر است. درجه 5 برای جلوگیری از ترک خوردگی و حفظ خواص مکانیکی نیاز به تکنیک های جوشکاری تخصصی دارد.

Q5: محدودیت های دما برای تیتانیوم درجه 2 و درجه 5 چیست؟

A5: تیتانیوم درجه 2 استحکام بالای 300 درجه را از دست می دهد و معمولاً تا 400 درجه استفاده می شود. تیتانیوم درجه 5 در دماهای بالا استحکام را بهتر حفظ می کند و تا 450 درجه عملکرد خوبی دارد.

چرا ما را انتخاب کنید

 

ما طیف گسترده ای از مواد تیتانیوم و قطعات ساخته شده را ارائه می دهیم، از جمله:

لوله و لوله تیتانیوم: لوله های بدون درز و جوش در گریدهای تجاری و هوافضا (Gr1, Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12) مناسب برای مبدل های حرارتی، لوله های کندانسور و سیستم های لوله کشی.

میله و میله تیتانیوم: میله‌های گرد، میله‌های شش گوش، و میله‌های مربعی در شرایط-نوردی گرم، آهنگری و سرد-، در قطرها و طول‌های مختلف موجود است.

صفحه و ورق تیتانیوم: صفحات، ورق ها و نوارها در ابعاد استاندارد و سفارشی، ایده آل برای مخازن تحت فشار، پردازش شیمیایی و کاربردهای دریایی.

سیم و فویل تیتانیوم: سیم ریز برای جوشکاری، اتصال دهنده‌ها و کاربردهای پزشکی، در کنار فویل بسیار نازک-برای مصارف صنعتی تخصصی.

قطعات ماشینکاری CNC تیتانیوم دقیق: قطعات مهندسی شده سفارشی، اتصالات، فلنج ها، بست ها و قطعات پیچیده که از شمش ها، میله ها، یا صفحات تیتانیوم با تلورانس های دقیق تراشیده شده اند.

 

برای نقل قول، مشخصات فنی، یا بحث در مورد نیازهای پروژه خود برای لوله‌های تیتانیوم، میله‌ها، صفحات، ورق‌ها، سیم، فویل یا قطعات ماشینکاری سفارشی CNC، لطفاً با تیم ما تماس بگیرید.

به ما ایمیل بزنید:info@gneemetal.com