Степен 5 (Ти-6Ал-4В) против Титанијума 2 степена: како одабрати

Степен 2 и Граде 5 су два титанијумска материјала која се најчешће упоређују у набавци инжењеринга. Степен 2 је комерцијално чист титанијум, у суштини нелегиран, а степен 5 је алфа-бета легура Ти-6Ал-4В. Разлика у називу крије велику разлику у понашању: степен 5 је отприлике три пута јачи, док је степен 2 далеко лакши за формирање, заваривање и машинство и кошта знатно мање. Ни једно ни друго није универзално боље; тачан избор прати утовар, окружење и пут производње.

Састав и стандарди

Степен 2, УНС Р50400, је најмање 99,2% титанијума са 0,25% максималног кисеоника. Оцена 5, УНС Р56400, садржи 5,5-6,75% алуминијума и 3,5-4,5% ванадијума са 0,20% максималног кисеоника. Оба су покривена АСТМ Б265 за плочу и лим, АСТМ Б348 за шипку и АСТМ Б861/Б862 за цев; медицинска употреба степена 5 следи АСТМ Ф136 (ЕЛИ варијанта), а степен 2 следи АСТМ Ф67.

Упоређене механичке особине

Практичне последице: степен 5 носи исто оптерећење у мањем попречном-пресеку, због чега доминира ваздушним причвршћивачима,-деловима вешања високих перформанси и ортопедским имплантатима. Степен 2, са издужењем од 20-30%, савија се, прирубница и дубоко увлачи без пуцања и боље апсорбује удар.

Корозија и погодност за животну средину

Обе врсте формирају исти самоисцељујући филм титанијум диоксида, тако да су оба отпорна на морску воду, хлориде и оксидирајуће киселине. Степен 2 је незнатно толерантнији у тешким окружењима са пукотинама и хлоридима јер нема честице друге-фазе које би покренуле локализовани напад; то је стандардни избор за поморске арматуре, постројења за десалинизацију и хемијске цеви. Степен 5 је потпуно адекватан за већину корозионих конструкција, али у врелим хлоридним пукотинама, паладијум- или молибден- носивости као што су Граде 7 или Граде 12 надмашују оба. Галванска спрега: титанијум је катодан алуминијуму и челику, тако да различити{11}}метални спојеви треба да буду изоловани или премазани да би се избегао убрзани напад на анодног партнера.

Обрадивост, обликовање и цена

Машине 2. разреда воле чврсти аустенитни нерђајући челик: стандардни алат од карбида, умерене брзине и обична расхладна течност раде добро, а ваљање навоја је једноставно. Степен 5 захтева мале брзине сечења, чврсте поставке, оштре алате и расхладну течност под високим{3}}притиском; његова ниска топлотна проводљивост задржава топлоту на ивици сечења, а радно{4}}очвршћавање је брзо. Ови фактори потискују трошкове машинске обраде за Граде 5 знатно изнад Граде 2 и објашњавају цену материјала која је обично два до три пута већа по килограму.

Водич за одабир

Изаберите оцену 5 када је компонента изложена великим статичким или цикличним оптерећењима, када је смањење тежине критично или када је отпорност на хабање важна, као што су делови конструкције у ваздухопловству, тркачке компоненте и носиви импланти{1}}. Изаберите степен 2 када је отпорност на корозију доминантни захтев, када је потребна биокомпатибилност за уређаје који нису-носиви-, када се део мора формирати или заварити у великој мери, или када је буџет контролни фактор, као што су бродски хардвер, цеви размењивача топлоте, хемијски судови и роба широке потрошње.

ФАК

Да ли је титанијум степена 5 увек јачи од степена 2?

Да, у затезној и граници течења: око 895 МПа у односу на минимум од 345 МПа по АСТМ. Оцена 5 је приближно 2,6 пута јача по затезању и око три пута јача у приносу.

Која је оцена боља за морску воду?

Степен 2 је пожељан избор за излагање морској води и хлоридима, посебно тамо где постоје пукотине, због његове изузетне отпорности и лакшег поправка завара. Оцена 5 је прихватљива тамо где је такође потребна висока чврстоћа.

Може ли се титанијум степена 2 користити у ваздухопловству?

Да, за делове који нису-оптерећени-носивим и дуктилним{2}}покретаним деловима као што су канали, облоге и хидрауличне цеви. Структурни, замор{4}}критични делови за ваздухопловство су направљени од степена 5 или других легура према АМС спецификацијама.

Зашто је разред 5 скупљи?

Елементи за легирање, строжа контрола обраде, сложенија врућа обрада и већи трошак машинске обраде доприносе цени. Оцена 5 обично кошта два до три пута степен 2 по јединици тежине.

Да ли је титанијум степена 2 довољно биокомпатибилан за имплантате?

Оцена 2 по АСТМ Ф67 се користи за-неносиви- имплантате и хируршке инструменте. Имплантати који носе оптерећење користе Граде 5 ЕЛИ по АСТМ Ф136 за већу чврстоћу и отпорност на лом.

Коју класу треба да наведем за причвршћиваче?

За поморске или опште корозивне услуге, причвршћивачи 2. степена нуде поуздане перформансе са ниским-ценама. За спојеве високе -чврстоће, замор-критичне за замор у ваздухопловству, моторним спортовима или возилима са перформансама, наведени су причвршћивачи степена 5 по АСТМ Ф468 или АСТМ Б348.