Průvodce výběrem titanu třídy 2

Gr2 (CP Ti)se stal nejrozšířenějším-v oblastech vyšší třídy díky svému vyváženému výkonu, vynikající přizpůsobivosti zpracování a-efektivitě nákladů. Existuje mnoho druhů slitin titanu, jak přesně určit, zda Gr2 splňuje požadavky, a vyhnout se nedorozuměním při výběru?

 

I. Výkon jádraz Gr2

Odolnost proti korozi: Na povrchu může vytvořit hustý, samo{0}}opravující se film oxidu titanu. Má lepší odolnost proti korozi, široce se používá v námořním inženýrství (potrubí, konektory) a chemickém inženýrství (vložky reaktorů, přenosové potrubí).

 

Mechanické vlastnosti: Pevnost v tahu je 370-480MPa. Mez kluzu je 275 MPa a tažnost je 20 %-25 %. Přestože je jeho pevnost nižší než u Gr5, má vynikající houževnatost. Je vhodný pro lékařské abutmenty zubních implantátů (nosná okluzní síla + zpracování plastů) a výměníky tepla (odolnost proti praskání tepelným napětím).

 

Biokompatibilita a tepelná vodivost: neobsahuje žádné škodlivé prvky a má vynikající biokompatibilitu a je vhodný pro ortopedické implantáty a zubní náhrady. S tepelnou vodivostí 16,3 W/(m·K) může splnit tepelně izolační potřeby v letectví a dalších oborech.

 

II. Technologie zpracování

1. Proces kování

Teplota kování Gr2 je 800-950 stupňů. Vyžaduje regulaci teploty, aby se zabránilo hrubnutí zrna. Kování může zjemnit zrna, zlepšit hustotu a zlepšit jednotnost mechanických vlastností, takže je vhodné pro složité výkovky, jako jsou jádra ventilů. Po kování se provádí žíhání pro odlehčení pnutí držením na 600-700 stupňů a následným ochlazením vzduchem, aby se odstranilo napětí a obnovila se plasticita.

 

2. Proces svařování

Gr2 má dobrou svařitelnost a lze jej svařovat metodami jako TIG a MIG. Svařování vyžaduje použití argonového plynu o čistotě větší nebo rovné 99,99 % pro ochranu, aby se zabránilo reakci titanu při vysokých teplotách za vzniku křehkých sloučenin. Po svařování se doporučuje žíhání pro odlehčení pnutí, aby se snížilo zbytkové napětí a zabránilo se praskání.

 

3. Procesy řezání a tváření

Gr2 má střední obtížnost řezání. Kvůli jeho špatné tepelné vodivosti by měly být vybrány nástroje ze slinutého karbidu spolu s nízkou řeznou rychlostí, velkou rychlostí posuvu a dostatečným množstvím chladicí kapaliny. Díky své vysoké plasticitě je vhodný pro zpracování za studena, jako je lisování a ohýbání bez složitého předehřívání, což snižuje náklady.

Gr1,Gr2,Gr3,Gr4,Gr5,Gr7,Displej s titanovými tyčemi

 

III. Srovnání mezi Gr2 a Gr5

Gr5 (Ti-6Al-4V), jako nejrozšířenější slitina titanu, má mnohem vyšší pevnost než Gr2 a často se používá ve špičkových oborech, jako je letecký průmysl. V mnoha scénářích je však díky jedinečným výhodám Gr2 lepší volbou.

 

Srovnání	Gr2 (CP Ti)	Gr5 (Ti-6Al-4V)
Nákladová výhoda	Vyšší nákladová-efektivita, materiálové náklady jsou 1/2~2/3 Gr5, což výrazně zlepšuje konkurenceschopnost na trhu produktů	Obsahuje prvky legující hliník a vanad, složité procesy tavení a zpracování, cena je 1,5~2krát vyšší než u Gr2
Obtížnost zpracování	Nízká pevnost a vysoká plasticita, jednoduché procesy řezání/svařování/tvarování za studena; dlouhá životnost nástroje, nízká zmetkovitost výroby a ztráty při zpracování	Vysoká pevnost a tvrdost, silné opotřebení nástroje při řezání, přísná kontrola svařovacích parametrů, předehřev potřebný pro tváření za studena, dlouhý cyklus zpracování a vysoké náklady
Odolnost proti korozi a biokompatibilita	1. Stabilnější v médiích, jako je zředěná kyselina sírová a vlhký chlór; 2. Složení čistého titanu, spolehlivá biokompatibilita	1. Dobrá odolnost proti korozi, ale legující prvky mohou snížit odolnost proti korozi ve specifických prostředích; 2. Obsahuje prvek vanadu, který může mít potenciální dopady na některá lidská těla
Výkon při nízkých-teplotách	Žádné významné snížení plasticity a houževnatosti při teplotě kapalného dusíku (-196 stupňů), stabilní mechanické vlastnosti	V prostředí s nízkou teplotou- může dojít ke zvýšené křehkosti
Použitelné scénáře	Chemické potrubí, civilní lékařská zařízení, lékařské implantáty (zubní implantáty, malé ortopedické implantáty), nízkoteplotní skladovací zařízení, chladicí technika	Průmyslové konstrukční díly vyžadující vysokou pevnost, letecké komponenty, těžké-mechanické díly atd.

 

IV. Předcházení nedorozuměním při výběru

Slepě pronásleduje vysokou sílu: Ve scénářích, které nevyžadují extrémně vysokou pevnost (jako jsou chemické nádoby a 1. zařízení na zpracování potravin), je síla Gr2 dostatečná. Výběr vysoce-pevnostních tříd, jako je Gr5, zvýší náklady, ztíží zpracování a způsobí plýtvání.

 

2.Ignorování shody mezi zpracováním a materiály: Gr5 má špatný výkon při tváření za studena a jeho výběr pro složité lisování a svařované díly je náchylný k praskání. Gr2 má dobrou plasticitu, je vhodný pro různé procesy zpracování za studena a svařování a je vhodnější pro komplexní potřeby zpracování.

 

3.RozpoznatGr2 jako "Vše-účel" v odolnosti proti korozi: Gr2 je vhodný pouze pro konvenční korozivní prostředí a nelze jej použít ve vysoce korozivních scénářích, jako je koncentrovaná kyselina dusičná a kyselina fluorovodíková. Pro drsná prostředí by měly být vybrány speciální třídy odolné proti korozi-, jako jsou Gr7 a Gr12.

 

4. Zanedbání rovnováhy mezi náklady a výkonem: Vzhledem k ceně je Gr5 mnohem vyšší než Gr2. Výběr by měl vyvažovat požadavky a{2}}efektivitu nákladů. Ve scénářích, jako jsou civilní zdravotnická zařízení, jsou výkonnostní a nákladové výhody Gr2 dostatečné k uspokojení potřeb a není třeba volit vysoké-cenové třídy.