Perbezaan antara pengetahuan Gr1 dan Gr4 -

1.1 Komposisi Kimia (Perbezaan Utama: Kandungan Oksigen)

Perbezaan teras terletak pada kandungan terkawaloksigen- kekotoran utama yang menguatkan CP Ti. Kekotoran lain (besi, karbon, nitrogen, hidrogen) juga dikawal selia tetapi pada tahap yang lebih rendah, kurang berkesan.

Elemen	Titanium Gred 1 (UNS R50250)	Titanium Gred 4 (UNS R50700)	Nota
Titanium (Ti, Min)	99.5%	99.0%	Oksigen yang lebih tinggi dalam gred 4 mengurangkan kandungan Ti sedikit.
Oksigen (o, max)	0.18%	0.40%	Gred 4 mempunyai lebih daripada dua kali oksigen gred 1.
Besi (Fe, Max)	0.20%	0.50%	Gred 4 membolehkan lebih banyak kekotoran besi.
Karbon (C, Max)	0.08%	0.10%	Perbezaan minimum.
Nitrogen (N, Max)	0.03%	0.05%	Perbezaan minimum.
Hidrogen (H, Max)	0.015%	0.015%	Sama (dikawal ketat untuk mengelakkan peluasan).

1.2 sifat mekanikal

Oksigen bertindak sebagai "ejen pengukuhan" dalam CP Ti: kandungan oksigen yang lebih tinggi meningkatkan kekuatan tetapi mengurangkan kemuluran.

Harta benda (keadaan anil)	Titanium Gred 1	Titanium Gred 4	Kontras utama
Kekuatan tegangan (min)	240 MPa (35 ksi)	620 MPa (90 ksi)	Gred 4 adalah ~ 2.6x lebih kuat daripada gred 1.
Kekuatan hasil (min)	170 MPa (25 ksi)	550 MPa (80 ksi)	Kekuatan hasil Gred 4 adalah ~ 3.2x lebih tinggi.
Pemanjangan (tolok 25.4 mm, min)	24%	15%	Gred 1 jauh lebih mulur (lebih mudah untuk meregangkan/membongkok tanpa pecah).
Kekerasan (Brinell, HB)	~70–80	~120–130	Gred 4 jauh lebih sukar.

1.3 Rintangan kakisan

Kedua -dua gred bergantung pada filem yang padat, sendiri - penyembuhan titanium oksida (TiO₂) untuk perlindungan kakisan, tetapi toleransi mereka terhadap persekitaran yang keras berbeza:

Gred 1: Gred CP Ti yang paling murni, dengan kekotoran yang minimum. Filem oksidanya adalah ultra - stabil, menjadikannya cemerlang dalampersekitaran ringan hingga sederhana yang menghakis(contohnya, air laut, asid cair seperti 10% asid sulfurik, dan keadaan atmosfera). Ia menentang kakisan pitting dan celah lebih baik daripada gred 4 dalam tekanan rendah -, rendah - tetapan korosif suhu.

Gred 4: Kandungan oksigen yang lebih tinggi sedikit melemahkan keseragaman filem oksida. Walaupun masih sangat kakisan - tahan (lebih tinggi daripada kebanyakan logam), ia mungkin lebih mudah terdedah kepada kakisan setempat (misalnya, pitting) dalam persekitaran yang sangat agresif (contohnya, asid hidroklorik yang panas, pekat) berbanding gred 1.

1.4 Kebolehbaburan & Proses Kebolehpasaran

Kemuluran secara langsung memberi kesan kepada kebolehbaburan:

Gred 1: Gred CP Ti yang paling banyak. Ia mudah diproses melaluipembentukan sejuk(contohnya, rolling, stamping, lukisan dalam) tanpa retak, walaupun untuk bentuk kompleks. Kimpalan adalah mudah (dengan perlindungan gas inert standard) dan tidak memerlukan post - rawatan haba kimpalan untuk aplikasi asas.

Gred 4: Kemuluran yang lebih rendah menjadikan pembentukan sejuk sukar - tinggi - sifat kekuatan boleh menyebabkan pelindung bahan atau retak semasa kerja sejuk. Ia sering memerlukanpembentukan panas(pada ~ 600-800 darjah) untuk meningkatkan kebolehtelapan. Kimpalan masih boleh dilaksanakan tetapi mungkin memerlukan kawalan haba yang lebih tepat untuk mengelakkan kecacatan mikrostruktur.

1.5 Kos

Gred 1: Kos sedikit lebih tinggi. Ultra - oksigen rendah dan kandungan kekotoran memerlukan pemprosesan yang lebih halus (contohnya, pemurnian lanjutan span titanium), meningkatkan kos pengeluaran.

Gred 4: Kos yang lebih rendah. Tahap pencemaran yang lebih tinggi memudahkan pembuatan, mengurangkan perbelanjaan pemurnian dan pemprosesan.

1.6 Aplikasi biasa

Gred 1: Sesuai untuk senario yang memerlukanKemuluran maksimum, kesucian, dan ringan - rintangan kakisan persekitaran. Contoh:

Perubatan: Peranti implan yang fleksibel (contohnya, kecil - diameter wayar pembedahan, kateter) dan peralatan pergigian (biocompatibility + formability).

Industri: Tangki penyimpanan kimia untuk Ultra - cecair tulen, nipis - penukar haba berdinding (mudah digulung ke dalam lembaran nipis), dan peralatan kriogenik (mengekalkan kemuluran pada suhu rendah).

Pengguna: Tinggi - Perhiasan akhir (mudah dibentuk menjadi reka bentuk yang rumit).

Gred 4: Sesuai untuk aplikasi yang diperlukankekuatan yang lebih tinggi, kos - keberkesanan, dan rintangan kakisan sederhana. Contoh:

Perubatan: Plat ortopedik, skru, dan jawatan pergigian (mengimbangi kekuatan dan biokompatibiliti).

Perindustrian: Perkakasan Marin (contohnya, pengikat kapal kapal), paip proses kimia (mengendalikan tekanan sederhana), dan komponen ekzos automotif (rintangan haba + kekuatan).

info-445-444 info-437-439

info-437-439 info-437-440

2. Bolehkah aloi titanium dengan besi?

Ya, Titaniumboleh dan mudah aloi dengan besi- besi (Fe) adalah elemen pengaliran biasa dalam banyak aloi titanium komersial, di mana ia berfungsi peranan kritikal dalam mengubahsuai mikrostruktur, meningkatkan sifat mekanikal, dan mengurangkan kos. Berikut adalah pecahan butiran utama:

2.1 Peranan besi dalam aloi titanium

Besi bertindak sebagai- Penstabil fasaDalam mikrostruktur Titanium (Titanium mempunyai dua fasa utama: - fasa, stabil pada suhu yang lebih rendah, dan - fasa, stabil pada suhu yang lebih tinggi). Fungsi utamanya termasuk:

Menguatkan: Dengan menstabilkan fasa -, besi menyempurnakan struktur bijirin aloi dan mewujudkan mikrostruktur yang lebih halus + atau sepenuhnya, yang meningkatkan kekuatan dan kekerasan tegangan berbanding dengan titanium tulen secara komersil.

Meningkatkan proses: Dalam beberapa aloi, besi menurunkan suhu transus - (suhu di mana titanium berubah dari + ke sepenuhnya), menjadikan pembentukan panas lebih mudah dan mengurangkan penggunaan tenaga semasa pembuatan.

Pengurangan kos: Besi lebih banyak dan lebih murah daripada penstabil - yang lain (contohnya, vanadium, molibdenum), menjadikannya kos - tambahan yang berkesan untuk mengimbangi prestasi dan kemampuan.

2.2 Contoh Titanium - Alloy Besi

Beberapa aloi titanium yang digunakan secara meluas menggabungkan besi sebagai komponen utama:

Ti-6al-4v-0.2fe: Versi yang diubah suai dari aloi ikon Ti-6AL-4V, dengan 0.2% besi ditambah. Besi meningkatkan kekuatan sedikit sambil mengekalkan rintangan kakisan dan biokompatibiliti yang sangat baik, menjadikannya sesuai untuk komponen aeroangkasa (contohnya, kurungan pesawat) dan implan perubatan.

Ti-5AL-2SN-2ZR-4MO-4CR (TI-1023): Walaupun terutamanya dialihkan dengan molibdenum dan kromium, kekuatan tinggi - ini - aloi titanium sering mengandungi jejak besi (~ 0.2% max) untuk menstabilkan lagi fasa - dan meningkatkan rintangan keletihan. Ia digunakan dalam bahagian -bahagian aeroangkasa tekanan tinggi - (misalnya, komponen gear pendaratan).

Ti - aloi binari fe: Penyelidikan - gred aloi binari gred (misalnya, ti - 5fe, ti - 10fe) dikaji untuk kekuatan tinggi mereka - nisbah berat badan, walaupun mereka kurang biasa dalam Permohonan Perdagangan.

2.3 Pertimbangan untuk Titanium - Alloy Besi

Walaupun besi bermanfaat, kandungannya mestilahdikawal ketat(biasanya 0.1-2% dalam aloi komersial) Untuk mengelakkan kelemahan:

Risiko Penghantaran: Besi yang berlebihan boleh menyebabkan pembentukan sebatian intermetallic rapuh (misalnya, tie) atau mengasingkan pada sempadan bijian, mengurangkan kemuluran dan ketangguhan - Inilah sebabnya piawaian (misalnya, ASTM, ISO) menentukan batas besi maksimum untuk setiap gred aloi.

Rintangan kakisan: Kandungan besi tinggi mungkin sedikit merendahkan rintangan kakisan dalam persekitaran yang agresif (contohnya, asid panas, pekat) dengan mengganggu keseragaman filem oksida pelindung titanium. Atas sebab ini, besi - yang mengandungi aloi jarang digunakan dalam tetapan ultra - (contohnya, pemprosesan kimia dengan asid kuat).

Secara ringkasnya, besi adalah elemen aloi yang berharga dan baik - dalam metalurgi titanium, membolehkan pengeluaran aloi yang kuat, kos - untuk aplikasi aeroangkasa, perubatan, dan perindustrian - dengan syarat kepekatannya diuruskan dengan teliti.

Perbezaan antara titanium Gr1 dan Gr4