Do you know how many types of titanium alloys are there?
Pure Titanium, From Grade 1 to Grade 4
Lớp 1
Đây là loại đầu tiên trong bốn loại titan tinh khiết công nghiệp. Nó là loại mềm nhất và dễ uốn nhất trong số các loại này. Nó cung cấp khả năng định dạng tối đa, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và độ bền va đập cao. Loại 1 là vật liệu được lựa chọn cho bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu dễ tạo hình và thường được sử dụng làm vật liệu tấm titan Và ống titan.
Cấp 2
Do tính sẵn có đa dạng và rộng rãi, titan loại 2 được biết đến như là “con ngựa thồ” của ngành công nghiệp titan nguyên chất thương mại. Nó có nhiều đặc tính giống như titan loại 1 nhưng mạnh hơn một chút. Cả hai đều có khả năng chống ăn mòn như nhau. Lớp này cung cấp khả năng hàn, sức mạnh, độ dẻo và khả năng định hình tốt. Điều này làm cho thanh và tấm titan loại 2 trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhiều ứng dụng như xây dựng, sản xuất điện và ngành y tế.
Lớp 3
Loại này ít được sử dụng nhất trong số các loại titan nguyên chất về mặt thương mại, nhưng điều đó không làm cho nó kém giá trị hơn. Lớp 3 mạnh hơn Lớp 1 và 2, độ dẻo tương tự và chỉ kém hình thành hơn một chút – nhưng nó sở hữu cơ khí cao hơn so với những người tiền nhiệm. Lớp 3 được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi cường độ vừa phải và khả năng chống ăn mòn sơ cấp, như hàng không vũ trụ, xử lý hóa chất, công nghiệp hàng hải, v.v.
Khối 4
Nó được coi là loại mạnh nhất trong bốn loại titan nguyên chất thương mại. Nó cũng được biết đến với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khả năng định dạng tốt và khả năng hàn. Được sử dụng trong một số bộ phận thân máy bay, bình đông lạnh, bộ trao đổi nhiệt và các ứng dụng khác đòi hỏi độ nét cao.
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:
Lớp 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.
Lớp 9 – 3Al-2.5V
Nó được làm bằng titan nguyên chất với khoảng 3% nhôm và khoảng 2,5% vanadi được thêm vào. Hợp kim này thường có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, độ bền cao và đặc tính hàn tốt. Hợp kim titan Gr9 được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, đóng tàu, thiết bị hóa học và các lĩnh vực khác, đặc biệt khi cần vật liệu hiệu suất cao trong môi trường nhiệt độ cao và ăn mòn. Các đặc tính của hợp kim titan Gr9 làm cho nó trở thành vật liệu kết cấu lý tưởng có thể được sử dụng để sản xuất nhiều bộ phận và linh kiện khác nhau.
Lớp 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.
lớp 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.
Về mặt cơ học và vật lý giống như Loại 2, ngoại trừ nguyên tố xen kẽ palladium đã được thêm vào để biến nó thành hợp kim. Lớp 7 mang lại khả năng hàn và khả năng làm việc tuyệt vời và có khả năng chống ăn mòn cao nhất trong tất cả các hợp kim titan. Vì vậy nó chủ yếu được sử dụng làm linh kiện trong các quy trình hóa học và thiết bị sản xuất.
Lớp 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
lớp 11 – Ti-0.15Pd
Rất giống với Loại 1, ngoại trừ một lượng nhỏ paladi được thêm vào để tăng cường khả năng chống ăn mòn, khiến nó trở thành hợp kim. Khả năng chống ăn mòn này có thể được sử dụng để ngăn chặn sự ăn mòn kẽ hở và khử axit trong môi trường clorua. Các đặc tính hữu ích khác bao gồm độ dẻo tối ưu, khả năng tạo hình nguội, độ bền hữu ích, độ bền va đập và khả năng hàn tuyệt vời. Hợp kim này có thể được sử dụng trong các ứng dụng titan tương tự như Lớp 1, đặc biệt khi cần ăn mòn.
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.