Do you know how many types of titanium alloys are there?
Pure Titanium, From Grade 1 to Grade 4
1re année
Il s’agit de la première des quatre qualités de titane industriellement pur. C’est la plus douce et la plus malléable de ces qualités. Il offre une formabilité maximale, une excellente résistance à la corrosion et une résistance élevée aux chocs. Le grade 1 est le matériau de choix pour toute application nécessitant une facilité de formabilité et est couramment utilisé comme plaque de titane et tube en titane.
2e année
En raison de sa diversité et de sa large disponibilité, le titane de grade 2 est connu comme le « cheval de bataille » de l’industrie commerciale du titane pur. Il possède bon nombre des mêmes qualités que le titane Grade 1, mais il est légèrement plus résistant. Les deux sont également résistants à la corrosion. Cette nuance offre une bonne soudabilité, résistance, ductilité et formabilité. Cela fait des tiges et plaques en titane de grade 2 le premier choix pour de nombreuses applications telles que la construction, la production d'électricité et l'industrie médicale.
3e année
Cette qualité est la moins utilisée parmi les qualités de titane commercialement pures, mais cela ne la rend pas moins précieuse. Le grade 3 est plus résistant que les grades 1 et 2, similaire en termes de ductilité et légèrement moins malléable. – mais il possède une mécanique supérieure à celle de ses prédécesseurs. Le grade 3 est utilisé dans les applications nécessitant une résistance modérée et une résistance primaire à la corrosion, telles que l'aérospatiale, le traitement chimique, les industries maritimes, etc.
Niveau 4
Il est considéré comme le plus résistant des quatre types de titane commercialement pur. Il est également connu pour son excellente résistance à la corrosion, sa bonne formabilité et sa soudabilité. Utilisé dans certains composants du fuselage, récipients cryogéniques, échangeurs de chaleur et autres applications nécessitant une haute définition.
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:
Niveau 5 – 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.
9e année – 3Al-2.5V
Il est fabriqué en titane pur avec environ 3 % d'aluminium et environ 2,5 % de vanadium ajoutés. Cet alliage présente généralement une excellente résistance à la corrosion, une résistance élevée et de bonnes propriétés de soudage. L'alliage de titane Gr9 est largement utilisé dans l'aérospatiale, la construction navale, les équipements chimiques et d'autres domaines, en particulier lorsque des matériaux hautes performances sont requis dans des environnements à haute température et corrosifs. Les propriétés de l'alliage de titane Gr9 en font un matériau structurel idéal qui peut être utilisé pour fabriquer une variété de pièces et de composants.
23e année – 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.
7e année
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.
Mécaniquement et physiquement identique au grade 2, sauf que l'élément interstitiel palladium a été ajouté pour en faire un alliage. Le grade 7 offre une excellente soudabilité et maniabilité et est le plus résistant à la corrosion de tous les alliages de titane. C’est pourquoi il est principalement utilisé comme composant dans les processus chimiques et les équipements de production.
12 e année – 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
11e année – Ti-0.15Pd
Très similaire au grade 1, sauf qu'une petite quantité de palladium est ajoutée pour améliorer la résistance à la corrosion, ce qui en fait un alliage. Cette résistance à la corrosion peut être utilisée pour prévenir la corrosion caverneuse et réduire les acides dans les environnements chlorés. D'autres propriétés utiles incluent une ductilité optimale, une formabilité à froid, une résistance utile, une résistance aux chocs et une excellente soudabilité. Cet alliage peut être utilisé dans les mêmes applications de titane que le grade 1, en particulier là où la corrosion est requise.
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.