Vodnik po izbiri titana razreda 2

Gr2 (CP Ti)je zaradi svoje uravnotežene zmogljivosti, odlične prilagodljivosti obdelave in stroškovne-učinkovitosti postal najpogosteje uporabljen na-poljih višjega cenovnega razreda. Obstajajo številni razredi titanovih zlitin, kako natančno ugotoviti, ali Gr2 izpolnjuje zahteve in se izogniti nesporazumom pri izbiri?

 

 

Odpornost proti koroziji: Na površini lahko tvori gost, samo{0}}celitveni film titanovega oksida. Ima boljšo odpornost proti koroziji, ki se pogosto uporablja v pomorskem inženiringu (cevi, konektorji) in kemijskem inženiringu (reaktorske obloge, prenosni cevovodi).

 

Mehanske lastnosti: Natezna trdnost je 370-480MPa. Meja tečenja je 275 MPa, raztezek pa 20% -25%. Čeprav je njegova trdnost nižja od trdnosti Gr5, ima izjemno žilavost. Primeren je za medicinske abutmente za zobne vsadke (nosilna okluzalna sila + plastična obdelava) in toplotne izmenjevalce (odpornost na razpoke zaradi toplotne obremenitve).

 

Biokompatibilnost in toplotna prevodnost: ne vsebuje škodljivih elementov in ima odlično biokompatibilnost ter je primeren za ortopedske vsadke in zobne restavracije. S toplotno prevodnostjo 16,3 W/(m·K) lahko zadosti potrebam po toplotni izolaciji v letalstvu in na drugih področjih.

 

 

1. Postopek kovanja

Temperatura kovanja Gr2 je 800-950 stopinj. Zahteva nadzor temperature, da se prepreči grobost zrn. Kovanje lahko prečisti zrna, izboljša gostoto in izboljša enotnost mehanskih lastnosti, zaradi česar je primerno za kompleksne odkovke, kot so jedra ventilov. Po kovanju se izvede žarjenje za razbremenitev napetosti z držanjem pri 600-700 stopinjah, ki mu sledi zračno hlajenje, da se odpravi napetost in obnovi plastičnost.

 

2. Postopek varjenja

Gr2 ima dobro varivost in ga je mogoče variti z metodami, kot sta TIG in MIG. Varjenje zahteva uporabo plina argona s čistostjo večjo ali enako 99,99 % za zaščito, ki preprečuje reakcijo titana pri visokih temperaturah in tvori krhke spojine. Po varjenju je priporočljivo žarjenje za zmanjšanje napetosti, da se zmanjša preostala napetost in preprečijo razpoke.

 

3. Postopki rezanja in oblikovanja

Gr2 ima zmerne težave pri rezanju. Zaradi slabe toplotne prevodnosti je treba izbrati orodja iz karbidne trdine, nizko rezalno hitrost, velik pomik in zadostno količino hladilne tekočine. Zaradi svoje visoke plastičnosti je primeren za hladno obdelavo, kot sta vtiskovanje in krivljenje brez zapletenega predgretja, kar zmanjšuje stroške.

 

Gr1,Gr2,Gr3,Gr4,Gr5,Gr7,zaslon titanovih palic

 

 

Gr5 (Ti-6Al-4V), kot najpogosteje uporabljena titanova zlitina, ima veliko večjo trdnost kot Gr2 in se pogosto uporablja na visokokakovostnih področjih, kot je letalstvo. Vendar pa je v mnogih scenarijih zaradi edinstvenih prednosti Gr2 boljša izbira.

 

Primerjava	Gr2 (CP Ti)	Gr5 (Ti-6Al-4V)
Stroškovna prednost	Višja stroškovna-učinkovitost, stroški materiala so 1/2~2/3 Gr5, kar znatno izboljša konkurenčnost na trgu izdelkov	Vsebuje aluminijeve in vanadijeve legirne elemente, zapletene postopke taljenja in predelave, stroški so 1,5–2-krat višji od Gr2
Težava pri obdelavi	Nizka trdnost in visoka plastičnost, preprosti postopki rezanja/varjenja/hladnega oblikovanja; dolga življenjska doba orodja, nizka stopnja izpada pri proizvodnji in izguba pri obdelavi	Visoka trdnost in trdota, močna obraba orodja med rezanjem, strog nadzor varilnih parametrov, predgrevanje, potrebno za hladno oblikovanje, dolg cikel obdelave in visoki stroški
Odpornost proti koroziji in biokompatibilnost	1. bolj stabilen v medijih, kot sta razredčena žveplova kislina in mokri klor; 2. Čista sestava titana, zanesljiva biokompatibilnost	1. dobra odpornost proti koroziji, vendar lahko legirni elementi zmanjšajo odpornost proti koroziji v določenih okoljih; 2. Vsebuje element vanadij, ki lahko potencialno vpliva na nekatera človeška telesa
Zmogljivost pri nizkih-temperaturah	Ni pomembnega zmanjšanja plastičnosti in žilavosti pri temperaturi tekočega dušika (-196 stopinj), stabilne mehanske lastnosti	V okoljih z nizko{0}}temperaturo se lahko poveča krhkost
Veljavni scenariji	Kemični cevovodi, civilne medicinske naprave, medicinski vsadki (zobni vsadki, majhni ortopedski vsadki), oprema za shranjevanje pri nizkih-temperaturah, hladilna tehnika	Industrijski strukturni deli, ki zahtevajo visoko trdnost, letalske in vesoljske komponente, težki-mehanski deli itd.

 

 

Slepo zasledovanje visoke moči: V scenarijih, ki ne zahtevajo izjemno visoke trdnosti (kot so kemične posode in predelava hrane1.oprema), je moč Gr2 zadostna. Izbira visoko{3}}trdnostnih razredov, kot je Gr5, bo povečala stroške, povečala težave pri obdelavi in ​​povzročila odpadke.

 

2. Ignoriranje ujemanja med obdelavo in materiali: Gr5 ima slabo zmogljivost hladnega preoblikovanja, zato je njegova izbira za kompleksno vtiskovanje in varjene dele nagnjena k pokanju. Gr2 ima dobro plastičnost, je primeren za različne postopke hladne obdelave in varjenja ter je bolj primeren za kompleksne potrebe obdelave.

 

3. PrepoznajGr2 kot »vse-namensko« v odpornosti proti koroziji: Gr2 je primeren samo za običajna korozivna okolja in ga ni mogoče uporabiti v zelo jedkih scenarijih, kot sta koncentrirana dušikova kislina in fluorovodikova kislina. Za težka okolja je treba izbrati posebne stopnje-odpornosti proti koroziji, kot sta Gr7 in Gr12.

 

4. Zanemarjanje ravnotežja med stroški in uspešnostjo: Glede na stroške je Gr5 veliko višji od Gr2. Pri izbiri je treba uravnotežiti zahteve in-stroškovno učinkovitost. V scenarijih, kot so civilni medicinski pripomočki, so učinkovitost in stroškovne prednosti Gr2 zadostne za izpolnjevanje potreb, zato ni treba izbrati visoko{5}}cenovnih razredov.