Do you know how many types of titanium alloys are there?
Pure Titanium, From Grade 1 to Grade 4
Stopień 1
Jest to pierwszy z czterech gatunków przemysłowo czystego tytanu. Jest to najmiększy i najbardziej plastyczny z tych gatunków. Oferuje maksymalną odkształcalność, doskonałą odporność na korozję i wysoką udarność. Klasa 1 jest materiałem wybieranym do wszelkich zastosowań wymagających łatwości formowania i jest powszechnie stosowana jako płyta tytanowa I rurka tytanowa.
klasa 2
Ze względu na różnorodną i szeroką dostępność tytan klasy 2 jest znany jako „koń pociągowy” komercyjnego przemysłu czystego tytanu. Ma wiele takich samych właściwości jak tytan klasy 1, ale jest nieco mocniejszy. Obydwa są równie odporne na korozję. Gatunek ten zapewnia dobrą spawalność, wytrzymałość, ciągliwość i odkształcalność. To sprawia, że pręty i płytki tytanowe klasy 2 są pierwszym wyborem w wielu zastosowaniach, takich jak budownictwo, wytwarzanie energii i przemysł medyczny.
Ocena 3
Ten gatunek jest najrzadziej używany spośród dostępnych na rynku gatunków tytanu, ale to nie czyni go mniej wartościowym. Klasa 3 jest mocniejsza niż klasy 1 i 2, ma podobną plastyczność i tylko nieco mniej odkształcalną – ale posiada wyższą mechanikę niż jego poprzednicy. Klasa 3 jest stosowana w zastosowaniach wymagających umiarkowanej wytrzymałości i podstawowej odporności na korozję, takich jak przemysł lotniczy, przetwórstwo chemiczne, przemysł morski itp.
Stopień 4
Uważany jest za najsilniejszy z czterech rodzajów tytanu czystego w handlu. Jest również znany ze swojej doskonałej odporności na korozję, dobrej odkształcalności i spawalności. Stosowany w niektórych elementach kadłuba, zbiornikach kriogenicznych, wymiennikach ciepła i innych zastosowaniach wymagających wysokiej rozdzielczości.
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:
Ocena 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.
Stopień 9 – 3Al-2.5V
Wykonany jest z czystego tytanu z dodatkiem około 3% aluminium i około 2,5% wanadu. Stop ten ma ogólnie doskonałą odporność na korozję, wysoką wytrzymałość i dobre właściwości spawalnicze. Stop tytanu Gr9 jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, stoczniowym, sprzęcie chemicznym i innych dziedzinach, szczególnie tam, gdzie wymagane są materiały o wysokiej wydajności w środowiskach o wysokiej temperaturze i korozyjnym. Właściwości stopu tytanu Gr9 sprawiają, że jest to idealny materiał konstrukcyjny, który można wykorzystać do produkcji różnorodnych części i komponentów.
Klasa 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.
7 klasa
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.
Mechanicznie i fizycznie tak samo jak klasa 2, z tą różnicą, że dodano pierwiastek międzywęzłowy pallad, aby uczynić go stopem. Klasa 7 zapewnia doskonałą spawalność i urabialność oraz jest najbardziej odpornym na korozję ze wszystkich stopów tytanu. Dlatego jest stosowany głównie jako komponenty w procesach chemicznych i urządzeniach produkcyjnych.
Stopień 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
Klasa 11 – Ti-0.15Pd
Bardzo podobny do klasy 1, z tą różnicą, że dodaje się niewielką ilość palladu w celu zwiększenia odporności na korozję, co czyni go stopem. Tę odporność na korozję można wykorzystać do zapobiegania korozji szczelinowej i redukcji kwasów w środowiskach chlorkowych. Inne przydatne właściwości obejmują optymalną ciągliwość, odkształcalność na zimno, wytrzymałość użyteczną, udarność i doskonałą spawalność. Stop ten może być stosowany w tych samych zastosowaniach, co tytan klasy 1, szczególnie tam, gdzie wymagana jest korozja.
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.