تیتانیوم درجه 2 یا درجه 5 کدام بهتر است؟

انتخاب بین تیتانیوم درجه 2 و درجه 5 یک تصمیم حیاتی است که بر عملکرد، هزینه و مناسب بودن برنامه تأثیر می گذارد. در حالی که هر دو گرید ویژگی‌های استثنایی دارند، درک تفاوت‌های آنها در ترکیب، ویژگی‌های مکانیکی و معیارهای عملکرد برای انتخاب بهینه مواد ضروری است.

تیتانیوم خالص تجاری درجه 2

عناصر اولیه:

تیتانیوم (Ti): 99.2% دقیقه

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%

آلیاژ درجه 5 Ti-6Al-4V

عناصر اولیه:

تیتانیوم (Ti): 90% تعادل

آلومینیوم (Al): 5.5-6.75٪

وانادیم (V): 3.5-4.5٪

آهن (آهن): حداکثر 0.40%

اکسیژن (O): حداکثر 0.20%

کربن (C): حداکثر 0.08٪

درجه 2خصوصیات کلیدی:

کیس فرود ربات تمیزکننده تجاری Cowers:پارک نرم افزار موبایل چین

مقاومت در برابر خوردگی عالی

شکل پذیری برتر

زیست سازگاری بهینه

جوش پذیری خوب

درجه 5خصوصیات کلیدی:

نسبت قدرت-به-بالا

عملکرد عالی در دمای بالا

مقاومت در برابر خستگی خوب

قابل درمان حرارتی

ویژگی های جوش تیتانیوم درجه 2

جوش پذیری عالی با حداقل اقدامات احتیاطی

رسانایی حرارتی کمتر، نیازهای ورودی گرما را کاهش می دهد

کمتر مستعد اعوجاج و تاب برداشتن است

تطابق رنگ خوب در منطقه جوش

خطر کمتر آلودگی

مناسب برای تمام فرآیندهای جوشکاری استاندارد

چالش های جوشکاری تیتانیوم درجه 5

به دلیل محتوای آلومینیوم و وانادیوم چالش برانگیزتر است

هدایت حرارتی بالاتر نیاز به گرمای ورودی بیشتری دارد

افزایش خطر شکنندگی در HAZ

نیاز به پوشش دقیق گاز محافظ دارد

پتانسیل تخلیه آلومینیوم در ناحیه جوش

محدود به فرآیندهای جوشکاری خاص

عوامل تصمیم گیری اولیه

الزامات استحکام: اگر استحکام بالا حیاتی است → درجه 5

محیط خوردگی: در صورت خوردگی تهاجمی → درجه 2

Temperature Range: If >400 درجه → درجه 5

پیچیدگی ساخت: در صورت تشکیل مجتمع → درجه 2

زیست سازگاری: در صورت کاربردهای پزشکی → درجه 2

محدودیت های بودجه: اگر هزینه نگرانی اصلی است → درجه 2

بهینه سازی وزن: در صورت بحرانی بودن وزن → درجه 5 (استحکام بالاتر به بخش های نازک تر اجازه می دهد)

برنامه{0}دستورالعمل‌های خاص

دریایی/شیمیایی: درجه 2 برای حداکثر مقاومت در برابر خوردگی

هوافضا/عملکرد بالا: درجه 5 برای مقاومت در برابر استحکام و دما

پزشکی: درجه 2 برای زیست سازگاری

مهندسی عمومی: درجه 2 برای مقرون به صرفه بودن-

درجه حرارت بالا: درجه 5 برای مقاومت در برابر خزش

تجزیه و تحلیل نیازمندی ها:

دمای کارکرد: 200 درجه

فشار: 15 بار

محیط کلرید خورنده

عمر طراحی: 20 سال

Heat transfer coefficient: >800 W/m²·K

محدودیت های بودجه: متوسط

ارزیابی مواد:

مزایای درجه 2:مقاومت در برابر خوردگی کلرید برتر، هدایت حرارتی بهتر (17 در مقابل 6.7 W/m·K)، هزینه کمتر

مزایای درجه 5:استحکام بالاتر به لوله‌های نازک‌تر و ویژگی‌های دمای بالا{0} بهتر اجازه می‌دهد

عامل اصلی تصمیم گیری:مقاومت به خوردگی در محیط کلرید حیاتی بود

انتخاب نهایی:ورق تیتانیوم درجه 2 (ضخامت 1.2 میلی متر) با پوشش سطحی پیشرفته

نتایج:

20% صرفه جویی در هزینه نسبت به جایگزین درجه 5

مقاومت بالا در برابر خوردگی با صفر شکست در 8 سال

ضریب انتقال حرارت 950 W/m²·K بیش از نیاز است

حداقل نیازهای تعمیر و نگهداری

عمر مفید بیشتر از 20 سال پیش بینی شده است