Do you know how many types of titanium alloys are there?
Pure Titanium, From Grade 1 to Grade 4
グレード1
工業用純チタンの 4 つのグレードのうちの最初のグレードです。これらのグレードの中で最も柔らかく、最も展性が高いグレードです。最大限の成形性、優れた耐食性、高い衝撃靭性を備えています。グレード 1 は、成形の容易さを必要とするあらゆる用途に最適な材料であり、一般的に次の用途に使用されます。 チタンプレート そして チタンチューブ。
グレード2
グレード 2 チタンは、その多様な入手可能性と広範な入手可能性により、商業純チタン業界の「主力製品」として知られています。グレード 1 チタンと同じ品質を多く備えていますが、わずかに強度が高くなっています。どちらも耐腐食性は同等です。このグレードは、優れた溶接性、強度、延性、成形性を備えています。このため、グレード 2 のチタン ロッドとプレートは、建設、発電、医療産業などの多くの用途で第一の選択肢となります。
グレード3
このグレードは、商業的に使用されている純チタングレードの中で最も使用されていませんが、だからといって価値が下がるわけではありません。グレード 3 はグレード 1 および 2 よりも強度があり、延性は同様ですが、成形性はわずかに劣ります。 – しかし、それは前任者よりも高度なメカニカルを備えています。グレード 3 は、航空宇宙、化学処理、海洋産業など、中程度の強度と一次耐食性が必要な用途に使用されます。
グレード4
市販されている4種類の純チタンの中で最も強度が高いと考えられています。また、優れた耐食性、良好な成形性、溶接性でも知られています。一部の機体コンポーネント、極低温容器、熱交換器、および高解像度を必要とするその他のアプリケーションで使用されます。
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年生 – 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年生 – 3Al-2.5V
アルミニウム約3％、バナジウム約2.5％を添加した純チタン製です。この合金は一般に、優れた耐食性、高強度、良好な溶接特性を備えています。 Gr9 チタン合金は、航空宇宙、造船、化学機器、その他の分野、特に高温や腐食環境で高性能材料が必要とされる分野で広く使用されています。 Gr9 チタン合金の特性により、さまざまな部品やコンポーネントの製造に使用できる理想的な構造材料となります。
23年生 – 6Al-4V ELI
Ti 6AL-4V ELI またはグレード 5 ELI グレードは、Ti 6Al-4V の高純度の形態です。コイル、ストランド、ワイヤ、またはフラットワイヤにすることができます。高強度、軽量、優れた耐食性、高靱性が要求されるあらゆる状況に最適です。他の合金に対する耐損傷性に優れています。これらの利点により、 Ti 6Al-4V ELI 究極の歯科および医療用チタングレード。生体適合性、良好な疲労強度、低弾性率により、移植可能なコンポーネントなどの生物医学用途に使用できます。
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年生
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.
機械的および物理的にはグレード 2 と同じですが、合金にするために格子間元素パラジウムが添加されています。グレード7は溶接性、加工性に優れ、チタン合金の中で最も耐食性が高いです。そのため、主に化学プロセスや生産装置の部品として使用されます。
12年生 – 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年生 – Ti-0.15Pd
グレード 1 と非常に似ていますが、耐食性を高めるために少量のパラジウムが添加されて合金になっている点が異なります。この耐食性を利用して、隙間腐食を防止し、塩化物環境での酸を減らすことができます。その他の有用な特性には、最適な延性、冷間成形性、有用な強度、衝撃靱性、優れた溶接性などがあります。この合金は、グレード 1 と同じチタン用途、特に腐食が必要な場合に使用できます。
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.