Un ghid de selecție pentru titanul de gradul 2

Gr2 (CP Ti)a devenit cea mai utilizată în domeniile{0}}de ultimă generație datorită performanței sale echilibrate, adaptabilității excelente la procesare și rentabilității-. Există numeroase tipuri de aliaje de titan, cum să determinați cu exactitate dacă Gr2 îndeplinește cerințele și să evitați căderea în neînțelegeri de selecție?

 

 

Rezistenta la coroziune: poate forma o peliculă densă de oxid de titan,{0}}auto-vindecătoare. Are o rezistență mai bună la coroziune, aplicându-se pe scară largă în inginerie marină (conducte, conectori) și în inginerie chimică (căptușeli de reactoare, conducte de transmisie).

 

Proprietăți mecanice: Rezistența la tracțiune este de 370-480MPa. Limita de curgere este de 275 MPa, iar alungirea este de 20%-25%. Deși rezistența sa este mai mică decât cea a lui Gr5, are o duritate remarcabilă. Este potrivit pentru bonturi de implant dentar medical (forța ocluzală purtătoare + prelucrare plastică) și schimbătoare de căldură (rezistență la fisurarea prin stres termic).

 

Biocompatibilitate și conductivitate termică: nu conține elemente nocive și are o biocompatibilitate excelentă și este potrivit pentru implanturi ortopedice și restaurări dentare. Cu o conductivitate termică de 16,3 W/(m·K), poate satisface nevoile de izolare termică din domeniul aerospațial și din alte domenii.

 

 

1. Procesul de forjare

Temperatura de forjare a Gr2 este de 800-950 de grade. Necesită controlul temperaturii pentru a preveni îngroșarea cerealelor. Forjarea poate rafina boabele, îmbunătăți densitatea și sporește uniformitatea proprietăților mecanice, făcându-l potrivit pentru forjare complexe, cum ar fi miezurile supapelor. După forjare, recoacerea de reducere a tensiunii este efectuată prin menținerea la 600-700 de grade urmată de răcire cu aer pentru a elimina stresul și a restabili plasticitatea.

 

2. Procesul de sudare

Gr2 are o sudabilitate bună și poate fi sudat folosind metode precum TIG și MIG. Sudarea necesită utilizarea de gaz argon cu o puritate mai mare sau egală cu 99,99% pentru protecție pentru a preveni reacția titanului la temperaturi ridicate pentru a forma compuși fragili. Recoacere de reducere a tensiunii este recomandata dupa sudare pentru a reduce stresul rezidual si a preveni fisurarea.

 

3. Procese de tăiere și formare

Gr2 are dificultate moderată de tăiere. Datorită conductivității sale termice slabe, uneltele din carbură cimentată ar trebui să fie selectate, împreună cu viteză mică de tăiere, viteză mare de avans și lichid de răcire suficient. Plasticitatea sa mare o face potrivită pentru lucru la rece, cum ar fi ștanțarea și îndoirea fără preîncălzire complexă, reducând costurile.

 

Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Gr5, Gr7, Afișaj de bare de titan

 

 

Gr5 (Ti-6Al-4V), ca cel mai utilizat aliaj de titan, are o rezistență mult mai mare decât Gr2 și este adesea folosit în domenii de ultimă generație, cum ar fi aerospațiale. Cu toate acestea, în multe scenarii, avantajele unice ale Gr2 îl fac o alegere mai bună.

 

Comparaţie	Gr2 (CP Ti)	Gr5 (Ti-6Al-4V)
Avantaj de cost	Cost{0}}eficiență mai mare, costul materialului este de 1/2~2/3 din Gr5, îmbunătățind semnificativ competitivitatea pe piața produselor	Conține elemente de aliere de aluminiu și vanadiu, procese complexe de topire și procesare, costul este de 1,5 ~ 2 ori mai mare decât Gr2
Dificultate de procesare	Rezistență scăzută și plasticitate ridicată, procese simple de tăiere/sudare/formare la rece; durată lungă de viață a sculei, rată scăzută a deșeurilor de producție și pierderi de procesare	Rezistență și duritate ridicată, uzură severă a sculei în timpul tăierii, control strict al parametrilor de sudare, preîncălzire necesară pentru formarea la rece, ciclu lung de prelucrare și cost ridicat
Rezistență la coroziune și biocompatibilitate	1. Mai stabil în medii, cum ar fi acidul sulfuric diluat și clorul umed; 2. Compoziție de titan pur, biocompatibilitate de încredere	1. Rezistență bună la coroziune, dar elementele de aliere pot reduce rezistența la coroziune în medii specifice; 2. Conține element de vanadiu, care poate avea impact potențial asupra unor corpuri umane
Performanță-la temperatură scăzută	Nicio scădere semnificativă a plasticității și tenacității la temperatura azotului lichid (-196 grade), proprietăți mecanice stabile	Poate prezenta fragilitate crescută în medii cu temperatură scăzută{0}
Scenarii aplicabile	Conducte chimice, dispozitive medicale civile, implanturi medicale (implanturi dentare, implanturi ortopedice mici), echipamente de stocare la temperatură joasă{0}, inginerie frigorifică	Piese structurale industriale care necesită o rezistență ridicată, componente aerospațiale, piese mecanice grele-etc.

 

 

Urmărind orbește puterea înaltă: În scenarii care nu necesită rezistență extrem de mare (cum ar fi vasele chimice și procesarea alimentelor1.echipament), puterea lui Gr2 este suficientă. Alegerea claselor de-rezistență ridicată, cum ar fi Gr5, va crește costurile, va crește dificultatea de procesare și va cauza pierderi.

 

2. Ignorarea potrivirii dintre procesare și materiale: Gr5 are performanțe slabe de formare la rece, iar selectarea acestuia pentru ștanțare complexă și piese sudate este predispusă la fisurare. Gr2 are o plasticitate bună, este potrivit pentru diferite procese de prelucrare la rece și sudare și este mai potrivit pentru nevoi complexe de procesare.

 

3.RecunoaștețiGr2 ca „All-Purpose” în Rezistenta la coroziune: Gr2 este potrivit doar pentru medii corozive convenționale și nu poate fi utilizat în scenarii foarte corozive, cum ar fi acidul azotic concentrat și acidul fluorhidric. Pentru medii dure, ar trebui selectate clase speciale rezistente la coroziune-, cum ar fi Gr7 și Gr12.

 

4. Neglijarea echilibrului dintre cost și performanță: Pentru cost, Gr5 este mult mai mare decât Gr2. Selecția trebuie să echilibreze cerințele și rentabilitatea-costurilor. În scenarii precum dispozitivele medicale civile, performanța și avantajele de cost ale Gr2 sunt suficiente pentru a satisface nevoile și nu este nevoie să alegeți clase cu preț-înalt.