1. ترکیب شیمیایی
تیتانیوم درجه 4: طبقه بندی شده به عنوانتیتانیوم خالص تجاری (CP)درجه. این ماده حاوی بیش از یا مساوی با وزن 99.0 ٪ تیتانیوم است ، تنها مقدار کمکی ناخالصی ها (به عنوان مثال ، کمتر از یا برابر با 0.15 ٪ آهن ، کمتر یا مساوی با 0.10 ٪ کربن ، کمتر از یا برابر با 0.015 ٪ هیدروژن ، کمتر از یا برابر با 0.25 ٪ اکسیژن). هیچ عناصر آلیاژی عمدی (مانند آلومینیوم یا وانادیوم) اضافه نمی شود.
تیتانیوم درجه 9: به عنوانآلیاژ TI-3AL-2.5V(یک آلیاژ نزدیک تیتانیوم). این یک آلیاژ عمدی تیتانیوم با دو عنصر کلیدی است: 3 ٪ آلومینیوم (AL) و 2.5 ~ وانادیوم (V) ، به علاوه ناخالصی های جزئی (به عنوان مثال ، کمتر از یا مساوی با 0.25 ٪ آهن ، کمتر از یا مساوی با 0.10 ٪ کربن ، کمتر از یا مساوی با 0.015 ٪ هیدروژن). افزودن AL و V استحکام و ریزساختار آن را به طور قابل توجهی تغییر می دهد.
2. خصوصیات مکانیکی
3. مقاومت در برابر خوردگی
درجه 4: به عنوان تیتانیوم خالص ، آن را داردمقاومت در برابر خوردگی استثناییدر رسانه های بسیار تهاجمی ، از جمله آب دریا ، کلریدها ، اسید سولفوریک (رقیق) و اسید نیتریک. خلوص آن نقص ریزساختاری را که می تواند باعث خوردگی شود ، به حداقل می رساند و آن را برای برنامه های کاربردی که به حداکثر ثبات شیمیایی نیاز دارند ، ایده آل می کند.
درجه 9: در حالی که هنوز هم مقاوم در برابر خوردگی (قابل مقایسه با درجه 4 در اکثر محیط ها) ، عناصر آلیاژ آن می توانند مقاومت را در شرایط سخت خاص کاهش دهند (به عنوان مثال ، اسید سولفوریک غلیظ یا کلریدهای درجه حرارت بالا). با این حال ، این تجارت برای بیشتر مصارف صنعتی ناچیز است ، و درجه 9 نسبت به بسیاری از فولادهای ضد زنگ یا آلیاژهای آلومینیوم بسیار مقاوم در برابر خوردگی است.
4. مقاومت در برابر گرما
درجه 4: تیتانیوم خالص قدرت معقول تا 315 درجه (600 درجه F) را حفظ می کند. فراتر از این دما ، استحکام کششی آن به سرعت کاهش می یابد و ممکن است با سرعت بیشتری اکسیده شود. برای استفاده مداوم در برنامه های درجه حرارت بالا توصیه نمی شود.
درجه 9: افزودن آلومینیوم (که ساختار کریستال تیتانیوم را تثبیت می کند) مقاومت حرارتی آن را بهبود می بخشد. این می تواند یکپارچگی ساختاری را تا 400 درجه (750 درجه فارنهایت) حفظ کند-ارتقاء قابل توجهی نسبت به درجه 4. این امر باعث می شود که برای کاربردهای دمای کم تا متوسط (به عنوان مثال ، خطوط هیدرولیک هواپیما ، مبدلهای حرارتی) مناسب باشد.
5. شکل پذیری و ماشینکاری
درجه 4: انعطاف پذیری بالا باعث می شودشکل گیری آساناز طریق فرآیندهای مانند نورد سرد ، خم ، تمبر یا نقاشی عمیق. این ماده اغلب برای اجزای مورد نیاز به اشکال پیچیده (به عنوان مثال ، لوله های دیواره نازک ، ایمپلنت های پزشکی) استفاده می شود.
درجه 9: انعطاف پذیری متوسط به معنای تشکیل آن است اما برای جلوگیری از ترک خوردگی به نیرو یا پخت و پز بیشتری (عملیات حرارتی) نیاز دارد. این برای اشکال فوق العاده کمپلکس کمتر مناسب است اما برای قطعات متوسط شکل (به عنوان مثال ، اتصالات ، دریچه ها) به خوبی کار می کند.
هر دو درجه "ماشین دشوار" در نظر گرفته می شوند (هدایت حرارتی کم تیتانیوم باعث ایجاد گرما در ابزار برش می شود) ، اما درجه 4 به دلیل سختی کم آن کمی آسان تر است. سختی بالاتر درجه 9 سایش ابزار را افزایش می دهد و به ابزارهای برش تخصصی یا سرعت ماشینکاری کندتر نیاز دارد.
6. برنامه های معمولی
پزشکی: ایمپلنت ها (ساقه های لگن ، آبشارهای دندانپزشکی) و ابزارهای جراحی (زیست سازگار با بافت انسان).
پردازش شیمیایی: مخازن ، لوله ها و دریچه هایی برای دست زدن به مایعات خورنده.
دریایی: مبدلهای حرارتی خنک شده با آب دریا و اجزای دریایی.
هوافضا: خطوط هیدرولیک ، لوله های سوخت و اجزای ساختاری (استحکام و وزن سبک).
نفت و گاز: لوله های پایین و اجزای چاه (مقاومت در برابر خوردگی و درجه حرارت متوسط).
خودرو: اجزای اگزوز با کارایی بالا یا قطعات ساختاری سبک وزن (برای مسابقه یا وسایل نقلیه برقی).
