تیتانیوم درجه 2 خواص مکانیکی
Dec 10, 2025
تیتانیوم درجه 2 چیست؟
تیتانیوم گرید 2 (UNS R50400, W.Nr{3}}) از نظر تجاری تیتانیوم خالص و پر مشخص‌ترین درجه CP است که اغلب اسب کاری خانواده تیتانیوم نامیده می‌شود. جدا از باقیمانده های کنترل شده بدون آلیاژ است، با محدودیت اکسیژن و آهن کمی بالاتر از درجه 1، که در عین حفظ شکل پذیری و جوش پذیری خوب، استحکام آن را افزایش می دهد. درجه 2 برای میله، صفحه، ورق، لوله و لوله از طریق ASTM B348، ASTM B265، و ASTM B338 مشخص شده است و انتخاب پیش‌فرض برای پردازش شیمیایی، دریایی، نمک‌زدایی و خدمات صنعتی عمومی است که مقاومت در برابر خوردگی بیشتر از حداکثر استحکام است.
محدودیت های ترکیب شیمیایی
| عنصر | حد (وزنی، توازن Ti) |
|---|---|
| آهن (آهن) | حداکثر 0.30 |
| اکسیژن (O) | حداکثر 0.25 |
| کربن (C) | حداکثر 0.08 |
| نیتروژن (N) | حداکثر 0.03 |
| هیدروژن (H) | حداکثر 0.015 |
| باقی مانده، هر / کل | حداکثر 0.10 / 0.40 |
خواص مکانیکی و فیزیکی
| اموال | ارزش |
|---|---|
| استحکام کششی، حداقل | 345 مگا پاسکال (50 ksi) |
| قدرت تسلیم (0.2٪ افست)، حداقل | 275 مگاپاسکال (40 ksi) |
| کشیدگی در 50 میلی متر، حداقل | 20% |
| سختی برینل | ~ 120-215 HB |
| مدول الاستیسیته | ~103 گیگا پاسکال (15000 ksi) |
| تراکم | 4.51 گرم بر سانتی متر مکعب |
| نقطه ذوب | ~1668 درجه |
| هدایت حرارتی در 20 درجه | ~16-17 W/(m·K) |
مقادیر از ASTM B348 برای میله و ASTM B265 برای صفحه و ورق پیروی می کنند. ماشین‌های درجه 2 با شاخص ماشین‌کاری تقریباً 40% نسبت به فولاد برش آزاد- و به راحتی با محافظ آرگون جوش می‌شوند که هزینه ساخت را کمتر از درجه‌های آلیاژی نگه می‌دارد.
مقاومت در برابر خوردگی
مانند همه درجات CP، درجه 2 یک لایه اکسیدی پایدار-خود ترمیم شونده را تشکیل می دهد که در برابر اکسید کننده، خنثی، و مواد احیا کننده خفیف مقاومت می کند. اساساً در برابر خوردگی آب دریا مصون است و در برابر کلریدهای مرطوب، محلول های هیپوکلریت، اسیدهای نیتریک و کرومیک، اسیدهای آلی و بسیاری از گازهای صنعتی مقاومت می کند. مقاومت در برابر خوردگی آن به طور کلی در سطوح CP 1 سازگار است-4. آنچه بین آنها تغییر می کند، مقاومت مکانیکی است که توسط محتوای اکسیژن و آهن هدایت می شود. برای کاهش اسیدها و سرویس کلرید داغ مستعد شکاف، به جای آن، درجه 7 (Ti-0.15Pd، UNS R52400) یا درجه 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni، UNS R53400) مشخص شده است.
برنامه های کاربردی معمولی
پردازش شیمیایی: راکتورها، مبدل‌های حرارتی، لوله‌کشی و اجزای پمپ که کلریدها و اسیدهای اکسید کننده را مدیریت می‌کنند.
دریا و نمک زدایی: لوله کشی آب دریا، لوله تبخیر کننده، لوله های کندانسور و سخت افزار دریایی.
هوافضا: کانال‌ها، محفظه‌ها و سازه‌های بدون بار- که در آنها شکل‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی در اولویت هستند.
پزشکی: ابزارهای جراحی و دستگاه‌های غیر ایمپلنت، با درجه ایمپلنت-در صورت نیاز به ASTM F67.
صنعتی: مبدل های حرارتی، آندها و تجهیزات فرآیند در خمیر و کاغذ، مواد غذایی و نیروگاه ها.
کلاس 2 در مقابل درجه 7 در یک نگاه
| اموال | درجه 2 | درجه 7 |
|---|---|---|
| قدرت | حداقل کششی 345 مگاپاسکال | حداقل کششی 345 مگاپاسکال |
| افزودن پالادیوم | هیچ کدام | 0.12-0.25% |
| مقاومت در برابر خوردگی | در محیط های اکسید کننده عالی است | در کاهش اسیدها و شرایط شکاف برتر است |
| بهترین استفاده در | دریایی، هوافضا، شیمیایی عمومی | محیط های شیمیایی شدید |
سوالات متداول
استحکام کششی تیتانیوم درجه 2 چقدر است؟
حداقل استحکام کششی 345 مگاپاسکال (50 ksi) در شرایط آنیل شده به ازای هر ASTM B348 و ASTM B265 است، با حداقل استحکام تسلیم 275 مگاپاسکال (40 ksi) در 0.2٪ افست.
آیا گرید 2 از تیتانیوم درجه 1 قوی تر است؟
بله. درجه 2 به اکسیژن و آهن بیشتری نسبت به درجه 1 اجازه می دهد و حداقل استحکام کششی را از 240 مگاپاسکال به 345 مگاپاسکال افزایش می دهد و در عین حال شکل پذیری، شکل پذیری و جوش پذیری خوبی را حفظ می کند.
تفاوت بین تیتانیوم درجه 2 و درجه 7 چیست؟
درجه 7 0.12-0.25٪ پالادیوم را به شیمی درجه 2 اضافه می کند. خواص مکانیکی تقریباً یکسان است، اما درجه 7 در برابر خوردگی شکاف و کاهش اسیدها بسیار بهتر مقاومت می‌کند و آن را به گزینه‌ای برای محیط‌های شیمیایی تهاجمی تبدیل می‌کند.
کدام استاندارد میله گرد درجه 2 را پوشش می دهد؟
ASTM B348 میله ها و شمش های تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم، از جمله درجه 2 (UNS R50400) را پوشش می دهد. ASME SB{5}}348 معادل مخزن فشار است و گواهینامه‌های آسیاب EN 10204 3.1 نتایج شیمی و کششی را مستند می‌کنند.
آیا تیتانیوم درجه 2 را می توان به راحتی جوش داد و شکل داد؟
بله. درجه 2 یکی از جوش پذیرترین گریدهای تیتانیوم است. جوش با محافظ آرگون در دو طرف و پرکننده ERTi-2 منطبق. سرد شکل می گیرد و به خوبی خم می شود، به همین دلیل است که بر ساخت مبدل حرارتی و لوله کشی غالب است.
