Do you know how many types of titanium alloys are there?
Pure Titanium, From Grade 1 to Grade 4
Grado 1
È il primo di quattro gradi di titanio industrialmente puro. È il più morbido e malleabile di questi gradi. Offre la massima formabilità, eccellente resistenza alla corrosione ed elevata tenacità agli urti. Il grado 1 è il materiale preferito per qualsiasi applicazione che richieda facilità di formabilità ed è comunemente usato come piastra in titanio E tubo in titanio.
Grado 2
Grazie alla sua diversa disponibilità e all’ampia disponibilità, il titanio di grado 2 è noto come il “cavallo di battaglia” dell’industria commerciale del titanio puro. Ha molte delle stesse qualità del titanio di grado 1, ma è leggermente più resistente. Entrambi sono ugualmente resistenti alla corrosione. Questo grado offre buona saldabilità, resistenza, duttilità e formabilità. Ciò rende le barre e le piastre in titanio di grado 2 la prima scelta per molte applicazioni come l'edilizia, la produzione di energia e l'industria medica.
Livello 3
Questo grado è il meno utilizzato tra i gradi di titanio commercialmente puro, ma ciò non lo rende meno prezioso. Il grado 3 è più resistente dei gradi 1 e 2, simile in duttilità e solo leggermente meno formabile – ma possiede una meccanica superiore rispetto ai suoi predecessori. Il grado 3 viene utilizzato in applicazioni che richiedono robustezza moderata e resistenza primaria alla corrosione, come l'industria aerospaziale, la lavorazione chimica, l'industria marittima, ecc.
Grado 4
È considerato il più resistente dei quattro tipi di titanio commercialmente puro. È anche noto per la sua eccellente resistenza alla corrosione, buona formabilità e saldabilità. Utilizzato in alcuni componenti della fusoliera, recipienti criogenici, scambiatori di calore e altre applicazioni che richiedono alta definizione.
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:
Grado 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.
Grado 9 – 3Al-2.5V
È realizzato in titanio puro con l'aggiunta di circa il 3% di alluminio e circa il 2,5% di vanadio. Questa lega ha generalmente un'eccellente resistenza alla corrosione, elevata resistenza e buone proprietà di saldatura. La lega di titanio Gr9 è ampiamente utilizzata nel settore aerospaziale, nella costruzione navale, nelle apparecchiature chimiche e in altri campi, soprattutto dove sono richiesti materiali ad alte prestazioni in ambienti ad alta temperatura e corrosivi. Le proprietà della lega di titanio Gr9 lo rendono un materiale strutturale ideale che può essere utilizzato per produrre una varietà di parti e componenti.
Grado 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.
Grado 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.
Meccanicamente e fisicamente uguale al Grado 2, tranne per il fatto che è stato aggiunto l'elemento interstiziale palladio per renderlo una lega. Il grado 7 offre eccellente saldabilità e lavorabilità ed è la più resistente alla corrosione tra tutte le leghe di titanio. Pertanto viene utilizzato principalmente come componenti nei processi chimici e nelle apparecchiature di produzione.
Grado 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
Grado 11 – Ti-0.15Pd
Molto simile al Grado 1, tranne per il fatto che viene aggiunta una piccola quantità di palladio per migliorare la resistenza alla corrosione, rendendolo una lega. Questa resistenza alla corrosione può essere utilizzata per prevenire la corrosione interstiziale e ridurre gli acidi negli ambienti contenenti cloruro. Altre proprietà utili includono duttilità ottimale, formabilità a freddo, resistenza utile, resistenza agli urti ed eccellente saldabilità. Questa lega può essere utilizzata nelle stesse applicazioni del titanio del Grado 1, soprattutto dove è richiesta la corrosione.
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.