Do you know how many types of titanium alloys are there?
Pure Titanium, From Grade 1 to Grade 4
Tingkat 1
Ini adalah yang pertama dari empat tingkatan titanium murni industri. Ini adalah kelas yang paling lembut dan paling mudah ditempa. Ini menawarkan sifat mampu bentuk maksimum, ketahanan korosi yang sangat baik, dan ketangguhan benturan tinggi. Grade 1 adalah material pilihan untuk aplikasi apa pun yang memerlukan kemudahan formabilitas dan umumnya digunakan sebagai pelat titanium Dan tabung titanium.
Kelas 2
Karena ketersediaannya yang beragam dan ketersediaannya yang luas, titanium kelas 2 dikenal sebagai “pekerja keras” industri titanium murni komersial. Ia memiliki banyak kualitas yang sama dengan titanium Kelas 1, namun sedikit lebih kuat. Keduanya sama-sama tahan terhadap korosi. Kelas ini menawarkan kemampuan las, kekuatan, keuletan, dan sifat mampu bentuk yang baik. Hal ini menjadikan batang dan pelat titanium Kelas 2 pilihan pertama untuk banyak aplikasi seperti konstruksi, pembangkit listrik, dan industri medis.
Kelas 3
Nilai ini paling sedikit digunakan dibandingkan nilai titanium murni komersial, namun hal ini tidak membuatnya menjadi kurang bernilai. Kelas 3 lebih kuat dari Kelas 1 dan 2, memiliki keuletan yang serupa dan hanya sedikit kurang dapat dibentuk – tetapi ia memiliki mekanik yang lebih tinggi dari pendahulunya. Grade 3 digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan sedang dan ketahanan terhadap korosi primer, seperti dirgantara, pemrosesan kimia, industri kelautan, dll.
Kelas 4
Ini dianggap yang terkuat dari empat jenis titanium murni komersial. Ia juga dikenal karena ketahanannya terhadap korosi yang sangat baik, sifat mampu bentuk dan kemampuan las yang baik. Digunakan di beberapa komponen badan pesawat, bejana kriogenik, penukar panas, dan aplikasi lain yang memerlukan definisi tinggi.
Common Titanium Alloys
At room temperature, paduan titanium have three matrix structures, andpaduan titanium 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:
Kelas 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.
Kelas 9 – 3Al-2.5V
Itu terbuat dari titanium murni dengan tambahan sekitar 3% aluminium dan sekitar 2,5% vanadium. Paduan ini umumnya memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, kekuatan tinggi dan sifat pengelasan yang baik. Paduan titanium Gr9 banyak digunakan di bidang luar angkasa, pembuatan kapal, peralatan kimia, dan bidang lainnya, terutama di mana material berkinerja tinggi diperlukan dalam suhu tinggi dan lingkungan korosif. Sifat paduan titanium Gr9 menjadikannya bahan struktural ideal yang dapat digunakan untuk memproduksi berbagai suku cadang dan komponen.
Kelas 23 – 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.
Kelas 7
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.
Secara mekanis dan fisik sama dengan Kelas 2, hanya saja unsur interstisial paladium telah ditambahkan untuk menjadikannya paduan. Grade 7 menawarkan kemampuan las dan kemampuan kerja yang sangat baik serta merupakan paduan titanium yang paling tahan korosi. Oleh karena itu, ini terutama digunakan sebagai komponen dalam proses kimia dan peralatan produksi.
Kelas 12 – 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
Kelas 11 – Ti-0.15Pd
Sangat mirip dengan Kelas 1, hanya saja sejumlah kecil paladium ditambahkan untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi, menjadikannya paduan. Ketahanan korosi ini dapat digunakan untuk mencegah korosi celah dan mengurangi asam di lingkungan klorida. Sifat berguna lainnya termasuk keuletan optimal, sifat mampu bentuk dingin, kekuatan berguna, ketangguhan benturan, dan kemampuan las yang sangat baik. Paduan ini dapat digunakan dalam aplikasi titanium yang sama seperti Kelas 1, terutama jika diperlukan korosi.
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.