Do you know how many types of titanium alloys are there?
Pure Titanium, From Grade 1 to Grade 4
1. třída
Je to první ze čtyř tříd průmyslově čistého titanu. Je to nejměkčí a nejvíce tvárné z těchto tříd. Nabízí maximální tvarovatelnost, vynikající odolnost proti korozi a vysokou rázovou houževnatost. Stupeň 1 je materiálem volby pro jakoukoli aplikaci vyžadující snadnou tvarovatelnost a běžně se používá jako titanová deska a titanové trubky.
2. třída
Díky své rozmanité dostupnosti a široké dostupnosti je titan třídy 2 známý jako „tahoun“ komerčního průmyslu čistého titanu. Má mnoho stejných kvalit jako titan 1. třídy, ale je o něco silnější. Oba jsou stejně odolné vůči korozi. Tato třída nabízí dobrou svařitelnost, pevnost, tažnost a tvárnost. Díky tomu jsou titanové tyče a destičky třídy 2 první volbou pro mnoho aplikací, jako je stavebnictví, výroba energie a lékařský průmysl.
3. třída
Tato třída je nejméně používaná z komerčně čistých tříd titanu, ale to ji nečiní méně hodnotnou. Stupeň 3 je pevnější než Stupeň 1 a 2, má podobnou tažnost a je jen o něco méně tvárný – ale má lepší mechaniku než jeho předchůdci. Stupeň 3 se používá v aplikacích vyžadujících střední pevnost a primární odolnost proti korozi, jako je letecký průmysl, chemické zpracování, námořní průmysl atd.
4. třída
Je považován za nejsilnější ze čtyř typů komerčně čistého titanu. Je také známý pro svou vynikající odolnost proti korozi, dobrou tvarovatelnost a svařitelnost. Používá se v některých součástech trupu, kryogenních nádobách, výměnících tepla a dalších aplikacích, které vyžadují vysoké rozlišení.
Common Titanium Alloys
At room temperature, titanium alloys have three matrix structures, andtitanium alloys are divided into the following three categories: Alpha Alloys, Alpha-Beta Alloys, and Beta Alloys.
1. α Titanium Alloys
Commercially pure titanium and alpha alloys of titanium are non-heat treatable and have very good welding characteristics.
Forms Available:
Bar, Forgings, Plate, Sheet Extrusions
It is a single-phase alloy composed of α-phase solid solution. Whether it is at room temperature or at a higher practical application temperature, it is α-phase, with a stable structure, higher wear resistance than pure titanium, and strong oxidation resistance.
At a temperature of 500 ℃ ~ 600 ℃, it still maintains its strength and creep resistance, but can not be strengthened by heat treatment, and the strength at room temperature is not high.
2. β Titanium Alloys
Titanium Beta or near Beta Alloys are:
Fully heat treatable Generally weldable
Capable of high strengths Possess good creep resistance up to intermediate temperatures
In the solution-treated condition, excellent formability can be expected from Beta Alloys
Common Titanium Beta Alloys include:
5. třída – 6Al-4V
Titanium Grade 5 is the most commercially available of all titanium alloys. It offers an excellent combination of high strength and toughness. Grade 5 titanium has good welding and fabrication characteristics.
- High Strength Titanium
- Heat Treatable
- Good Ductility
- Good Fabricability
- Good Weldability
Grade 5 accounts for 50% of the world’s total titanium consumption. Its usability lies in its many benefits. Ti6Al-4V can be heat treated to increase its strength. It can be used in welded structures at service temperatures up to 600°F. The alloy combines high strength with light weight, useful formability and high corrosion resistance. The availability of Ti6AI-4V makes it the best alloy for use in multiple industries such as aerospace, medical, marine and chemical processing industries.
9. třída – 3Al-2.5V
Je vyroben z čistého titanu s přidaným asi 3 % hliníku a asi 2,5 % vanadu. Tato slitina má obecně vynikající odolnost proti korozi, vysokou pevnost a dobré svařovací vlastnosti. Titanová slitina Gr9 je široce používána v letectví, stavbě lodí, chemických zařízeních a dalších oblastech, zejména tam, kde jsou vyžadovány vysoce výkonné materiály ve vysokoteplotním a korozivním prostředí. Vlastnosti titanové slitiny Gr9 z ní činí ideální konstrukční materiál, který lze použít k výrobě různých dílů a komponent.
23. třída – 6Al-4V ELI
Ti 6AL-4V ELI or Grade 5 ELI grade is a higher purity form of Ti 6Al-4V. It can be made into coils, strands, wires or flat wires. It is the first choice for any situation where high strength, light weight, good corrosion resistance and high toughness are required. It has excellent damage tolerance to other alloys. These advantages make Ti 6Al-4V ELI grade the ultimate dental and medical titanium grade. Due to its biocompatibility, good fatigue strength and low modulus, it can be used in biomedical applications such as implantable components.
It is a single-phase alloy composed of a β-phase solid solution, which already has high strength before heat treatment. After quenching and aging, the alloy is further strengthened, and the room temperature strength can reach 1372 ～ 1666 MPa. However, its thermal stability is poor, so it is not suitable for use at high temperatures.
3. （ α + β）Titanium Alloys
Titanium Alpha Beta alloys are heat treatable and most of them are also weldable. The typical properties of Titanium Alpha Beta Alloys are:
Medium to high strength levels;
High temperature creep strength is not as less than most alpha alloys;
Limited cold forming but hot forming qualities are normally good;
The most commonly used Titanium Alpha Beta Alloy is Ti 6Al-4V. Titanium 6Al-4V has been developed in many variations of the basic formulation for numerous and widely differing applications.
7. třída
Grade 7 Titanium contains 0.12 to 0.25%palladium. The small quantity of palladium added gives it enhanced crevice corrosion resistance at low temperatures and high pH.
Mechanicky a fyzikálně stejné jako Grade 2, kromě toho, že byl přidán intersticiální prvek palladium, aby se z něj stala slitina. Stupeň 7 nabízí vynikající svařitelnost a zpracovatelnost a je nejodolnější vůči korozi ze všech slitin titanu. Proto se používá hlavně jako součást chemických procesů a výrobních zařízení.
12. třída – Ti-0.3-Mo-0.8Ni
Titanium Grade 12 alloy is similar to Titanium Grades 2 and 3 except that Titanium Grade 12 has 0.3% molybdenum and 0.8% nickel. This offers enhanced corrosion resistance.
Applications:
Chemical processing, Desalination, Power generation, Industrial Standards
Forms Available
Tube, ASME SB-338
11. třída – Ti-0.15Pd
Velmi podobné jako Grade 1, kromě toho, že je přidáno malé množství palladia pro zvýšení odolnosti proti korozi, což z něj dělá slitinu. Tato odolnost proti korozi může být použita k prevenci štěrbinové koroze a snížení kyselin v chloridových prostředích. Mezi další užitečné vlastnosti patří optimální tažnost, tvárnost za studena, užitečná pevnost, rázová houževnatost a vynikající svařitelnost. Tato slitina může být použita ve stejných aplikacích titanu jako Grade 1, zejména tam, kde je vyžadována koroze.
Titanium Grade 11 has similar physical and mechanical properties to Titanium CP Grade 2.
- Excellent Weldability Titanium
- Excellent Fabricability
- Physical Properties Similar to CP Grade 2
- Mechanical Properties Similar to CP Grade 2
- Highly resistant to corrosion
It is a two-phase alloy with good comprehensive properties, good structural stability, good toughness, good plasticity, and high-temperature deformation properties, which can be processed by hot pressure, quenched, and aged to strengthen the alloy.
The strength after heat treatment is about 50% to 100% higher than that of the annealed state. This alloy has high high-temperature strength and can work for a long time at a temperature of 400 ° C to 500 ° C, and its thermal stability is inferior to that of alpha titanium alloy.
Among the3 types of titanium alloys we mentioned above, the most commonly used are alpha titanium alloy and alpha+beta titanium alloy; alpha titanium alloy has the best machinability, followed by alpha+beta titanium alloy, and beta titanium alloy is the worst.