Разлики между титан от степен 3 и 5 клас

Титан от степен 3 и степен 5 са два различни титанови материали с основни разлики вТип на сплав, химичен състав, механични свойства, характеристики на производителността и сценарии на приложение. По -долу е подробно сравнение:

1. Тип от ядро сплав

Титан от 3 степен: Класифициран катоТърговски чист титан (Cp титан). Той е неограничен, което означава, че съставът му е почти чист титан (по -голям или равен на 99,5% Ti) само с следи от примеси (напр. Кислород, желязо, въглерод) за регулиране на основните свойства.

Титан от 5 клас: Известен катоTI-6AL-4V (титаниева сплав с 6% алуминий и 4% ванадий), Това е най -широко използваната + фазова титаниева сплав. За разлика от степен 3, той умишлено е легиран с алуминий и ванадий, за да подобри значително механичните характеристики.

2. Химичен състав

Двете степени се различават драстично в елементарния си състав, който директно задвижва разликите им в собствеността им.

Елемент	Титан от 3 степен	Титан от 5 степен (TI-6AL-4V, типичен)
Титан (Ti)	По -голям или равен на 99,5% (баланс)	~ 88–90% (баланс)
Алуминий (AL)	По -малко или равни на 0,10% (примеси)	5,50–6,75% (основен легиращ елемент)
Ванадий (v)	По -малко или равни на 0,05% (примеси)	3,50–4,50% (основен легиращ елемент)
Желязо (Fe)	По -малко или равна на 0,30% (максимална примеси)	По -малко или равна на 0,30% (максимална примеси)
Кислород (O)	0,18–0,25% (контролирана примеси)	По -малко или равна на 0,20% (максимална примеси)
Въглерод (С)	По -малко или равни на 0,08% (максимална примеси)	По -малко или равни на 0,08% (максимална примеси)
Азот (n)	По -малко или равни на 0,05% (максимална примеси)	По -малко или равни на 0,05% (максимална примеси)
Водород (H)	По -малко или равни на 0,015% (максимална примеси)	По -малко или равни на 0,015% (максимална примеси)

3. Механични свойства (отгряващо състояние, стайна температура)

Механичната производителност е най -критичното отличие, като 5 -та степен предлага далеч по -висока сила от степен 3.

Собственост	Титан от степен 3 (типичен)	Титан от 5 степен (типичен)	Ключова разлика
Якост на добив (0,2% отместване)	370–480 MPa (54–70 KSI)	860 - 930 MPa (125–135 KSI)	Степен 5 е ~ 2x по -силен в добива.
Якост на опън (крайно)	480–620 MPa (70–90 KSI)	900–970 MPa (130–140 KSI)	5 клас има ~ 50–60% по -висока крайна сила.
Удължение при почивка (50 мм граница)	15–25%	10–15%	Степен 3 е по -пластичен (по -добра разтегливост).
Твърда (Brinell, HB)	110–140 HB	300–350 HB	Степен 5 е значително по -труден (устойчивостта на износване е по -добра).
Плътност	~ 4.51 g/cm³	~ 4.43 g/cm³	Почти идентичен (и двете леки срещу стомана).

4. Основни характеристики на ефективността

Температурно съпротивление

3 клас: Ограничено високо ниво - температура. Силата му се влошава бързо над 300 градуса, а устойчивостта на окисляване отслабва (оксидният филм става порест). Дългата - температурата на срока обикновено е по -малка или равна на 300 градуса.

5 клас: Превъзходно високо - Температурна стабилност. Структурата на + фазата (стабилизирана от Al и V) запазва здравината до 400–450 градуса. Подходящ е за кратък - термин, който се използва на 500 градуса, което го прави жизнеспособен за високи температурни компоненти на- (напр. Части на двигателя на самолета).

Корозионна устойчивост

3 клас: Отлична устойчивост на корозия в лека среда (атмосфера, морска вода, разредени киселини) поради плътен пасивен филм Tio₂. Въпреки това, той е уязвим от корозия на корозия/цепнатина в силна среда (концентриран HCl, горещ HNO₃).

5 клас: Добра обща устойчивост на корозия (подобно на степен 3 в лека среда), но малко по -ниска устойчивост на локализирана корозия (напр. В хлоридни разтвори), отколкото чист титан. Той изисква допълнителни повърхностни обработки при сурови корозивни условия.

Заваряване и тъканта

3 клас: Силно заваряващ се (няма пост - Заваряване на топлинната обработка, необходима за повечето приложения) и формираща. Неговата добра пластичност позволява огъване, щамповане и рисуване - идеално за сложни - формирани части.

5 клас: Лоша заваряемост. Заваряването може да причини премахване (поради сегрегация на ванадий) и изисква строг контрол на процеса (напр. Аргон екраниране) и след - заваръчна топлинна обработка (облекчаване на напрежението) за възстановяване на пластичността. Освен това е по -малко формируем от степен 3 поради по -висока сила.

info-440-437 info-438-444

info-438-444 info-439-441

5. Сценарии на кандидатстване

Разликите в свойствата водят до напълно различни случаи на използване:

Титан от 3 степен

Фокусиран върхуБалансирана сила, пластичност и устойчивост на корозияза не - високо - приложения за сила:

Медицински изделия: опори за зъбни импланти, корпуси на ортопедични инструменти.

Химическа обработка: Ниско - резервоари за налягане, тръби и клапани (за разредени киселини/морска вода).

Морско инженерство: Малък хардуер за лодка, морска вода - Охладени тръби за топлообменник.

Криогенка: контейнери за съхранение на течен газ (отлично ниско - температурна здравина).

Титан от 5 клас

Доминиращ вВисока - сила, леки и умерени високи - температурни нужди:

Аерокосмическо пространство: Структурни компоненти на въздухоплавателни средства (крила, фюзелажи), остриета на двигателя и крепежни елементи.

Защита: ракетни компоненти, броня табели.

Медицински импланти: натоварване - Ортопедични части (тазобедрени стъбла, протези на коляното) (високо якост съвпада с изискванията за натоварване на костите).

Automotive: High - Изпълнителни части за автомобили (напр. Компоненти на окачването) (лека + висока якост).