Titanium Grade 2 vs Grade 5: Nøgleforskelle og applikationer

Titanium og dets legeringer står i topklassen af ​​avancerede industrielle materialer. I rumfart kaldes det ofte "rummetallet" på grund af dets enestående styrke-til-vægtforhold. I skibsteknik er det kendt som "havmetallet" for dets uovertrufne modstand mod havvandskorrosion.

Når titanium udvælges til et projekt, er et af de mest almindelige og kritiske spørgsmål: Skal du vælge kommercielt rent Grade 2 titanium eller den meget brugte legering Grade 5 (Ti-6Al-4V)? Svaret afhænger af ydeevnekrav, miljøforhold og budget.

Denne artikel giver en detaljeret, datadrevet- sammenligning af titanium klasse 2 vs. grad 5, der fremhæver deres kemiske sammensætning, mekaniske egenskaber, korrosionsbestandighed, behandlingsovervejelser og bedst-applikationer.

01

Titanium Grade 2 (kommercielt rent titanium)

Renhed over 99%, klassificeret som kommercielt rent (CP) titanium.

Indeholder kun små mængder jern (mindre end eller lig med 0,30%) og oxygen (mindre end eller lig med 0,25%).

Bevarer en relativt lav densitet på ~4,5 g/cm³.

Kendt for enestående korrosionsbestandighed og biokompatibilitet.

Opfylder ASTM B265 standarder; svarende til TA2 i Kina.

02

Titanium Grade 5 (Ti-6Al-4V legering)

En alfa-beta titanlegering sammensat af ~90 % titanium, 6 % aluminium og 4 % vanadium.

Aluminium forbedrer både styrke og modstandsdygtighed over for høje temperaturer.

Vanadium øger sejhed og træthedsbestandighed.

Leverer trækstyrke over 895 MPa-omtrent 2,6 gange højere end Grade 2.

Svarende til TC4 i Kina og tegner sig for mere end halvdelen af ​​verdens titanlegeringer.

 

Trækstyrke og udbyttestyrke

Grad 2: Trækstyrke Større end eller lig med 345 MPa, flydespænding Større end eller lig med 275 MPa, forlængelse omkring 20%. Fungerer godt til medium-belastningsdele såsom kemikalierør, varmevekslere og arkitektoniske beslag.

Grad 5: Trækstyrke Større end eller lig med 895 MPa, flydespænding Større end eller lig med 828 MPa, forlængelse omkring 10%. Tilbyder stål-lignende styrke ved kun 60 % af vægten, hvorfor det er uundværligt i rumfart.

Hårdhed og træthedsmodstand

Klasse 2: Relativt blød (HRB 60–70), hvilket gør den let at forme og bøje -ideel til slanger og komponenter, der har brug for regelmæssig formning.

Grad 5: Hårdere (HRB 95-100) med overlegen træthedsmodstand, almindeligvis valgt til landingsstel, motordele og andre applikationer med høj-belastning.

Temperaturmodstand

Grad 2: Bevarer stabilitet op til ~300 grader, velegnet til miljøer, hvor varmeeksponeringen er moderat.

Grad 5: Pålidelig ved 400-500 grader og kan modstå kortvarig-eksponering op til 600 grader, hvilket gør det til et foretrukket valg til jetmotorer og højtydende bilkomponenter.

Smedning og Valsning

Grade 2: Tilbyder et bredt forarbejdningsvindue og er lettere at smede og rulle med højt materialeudbytte. Koldformning kan udføres uden forvarmning, hvilket gør det omkostningseffektivt-for dele produceret i større volumener.

Grad 5: Kræver præcis temperaturkontrol under smedning, typisk 1000–1020 grader. Legeringsarbejdet-hærder hurtigt, så bearbejdning kræver lave skærehastigheder, rigelig køling og specialiseret værktøj.

Som følge heraf er dens behandlingsomkostninger normalt 30-50 % højere end klasse 2.

Svejsbarhed

Grad 2: Kendt for fremragende svejsbarhed. Svejsninger har mekaniske egenskaber tæt på basismetallet, og standard TIG- eller MIG-metoder er generelt tilstrækkelige. Efter-svejsebehandling er minimal, hvilket gør den praktisk til fremstilling.

Grad 5: Svejsbar, men mere krævende. Det kræver argonafskærmning med høj-renhed for at forhindre kontaminering og skal ofte efter-svejses varmebehandling for at lindre resterende spændinger. Til kritiske rumfarts- eller medicinske komponenter foretrækkes avancerede metoder såsom elektronstrålesvejsning (EBW) eller lasersvejsning.

Overfladebehandling

Grad 2: Kan bejdses kemisk for at fjerne oxider, hvilket resulterer i glatte og rene overflader, hvilket ofte er tilstrækkeligt til kemisk udstyr eller arkitektonisk brug.

Grad 5: Ofte forbedret med anodisering eller keramiske belægninger for at øge hårdheden og slidstyrken. Dette forklarer dens tilstedeværelse ikke kun i luft- og rumfart, men også i premium forbrugerprodukter såsom high-ure.

Begge kvaliteter danner naturligt en beskyttende TiO₂-oxidfilm, hvilket giver dem fremragende korrosionsbestandighed. Alligevel er der nogle forskelle:

Grad 2: Med højere renhed danner det et mere ensartet passivt lag, der yder exceptionelt godt i meget aggressive kemiske miljøer.

Grad 5: Fremragende generelt, men lidt mindre modstandsdygtig end grad 2 i visse stærke syrer såsom flussyre.

Eksempler i praksis

Marine og kemisk brug: Grade 2 holder ofte rustfrit stål i havvand eller kloridrige forhold.-

Biokompatibilitet: Grad 2 bruges i vid udstrækning til kirurgiske instrumenter og ikke-belastnings-implantater, mens ELI-versionen af ​​grad 5 foretrækkes til belastningsbærende ortopædiske implantater som hofteled.

Selvom teknisk ydeevne er en nøglefaktor, påvirkes materialevalg ofte lige så meget af omkostninger og langtidsværdi.- Her bliver forskellen mellem klasse 2 og klasse 5 lige så væsentlig.

Grad 2: Generelt mere overkommelig, hvilket gør det til et praktisk valg til store-applikationer, hvor korrosionsbestandighed er hovedkravet.

Grad 5: Typisk dyrere, især i medicinske-klasser, men de højere omkostninger opvejes af dens overlegne styrke og ydeevne i kritiske industrier.

Livscyklusomkostninger

Grad 2: Tilbyder lavere vedligeholdelsesomkostninger i industrier som kemisk forarbejdning og skibsteknik, hvor lang levetid er afgørende.

Grad 5: Selvom det er dyrere på forhånd, reducerer det ofte udskiftningscyklusser i rumfarts- og medicinske sektorer, hvilket fører til langsigtede-besparelser.

Grade 2 er det omkostningseffektive-valg til korrosions-fokuserede projekter, mens Grade 5 retfærdiggør sin højere pris gennem lang-ydelse i krævende applikationer.

Titanium Grade 2 vs Grade 5 handler ikke om, hvad der er bedre, men hvad der er rigtigt til jobbet.

Vælg Grade 2, når korrosionsbestandighed, svejsbarhed og omkostningseffektivitet er vigtigst.

Vælg Grade 5, når høj styrke, træthedsmodstand og ydeevne under ekstreme forhold er kritiske.

hvorfor vælge os

 

Vi leverer et omfattende udvalg af titanium materialer og fabrikerede dele, herunder:

Titanium rør og rør: Sømløse og svejsede rør i kommercielle og rumfartskvaliteter (Gr1, Gr2, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12), velegnet til varmevekslere, kondensatorrør og rørsystemer.

Titanium stænger og stænger: Runde stænger, sekskantede stænger og firkantede stænger i varmt-valsede, smedede og kolde-trukne forhold, tilgængelige i forskellige diametre og længder.

Titanium plade & plade: Plader, plader og strimler i standard og brugerdefinerede dimensioner, ideelle til trykbeholdere, kemisk behandling og marine applikationer.

Titanium tråd og folie: Fin tråd til svejsning, fastgørelseselementer og medicinske applikationer sammen med ultra-tynd folie til specialiserede industrielle anvendelser.

Præcisions titanium CNC-bearbejdningsdele: Skræddersyede-komponenter, fittings, flanger, fastgørelseselementer og indviklede dele fremstillet af titanium barrer, stænger eller plader med snævre tolerancer.

 

For tilbud, tekniske specifikationer eller for at diskutere dine projektkrav til titaniumrør, stænger, plader, plader, tråd, folie eller brugerdefinerede CNC-bearbejdede komponenter, bedes du kontakte vores team.

Email os på:info@gneemetal.com