تفاوت بین تیتانیوم درجه 2 و درجه 3

درجه 2 و درجه 3 تیتانیوم هر دو طبقه بندی می شوندتیتانیوم خالص تجاری (CP TI)و ویژگی های اصلی مانند مقاومت در برابر خوردگی عالی (مشتق شده از یک فیلم اکسید تیتانیوم پایدار) و چگالی کم (4.51 گرم در سانتی متر مربع) را به اشتراک بگذارید. با این حال ، آنها در ترکیب شیمیایی ، خصوصیات مکانیکی ، شکل پذیری و برنامه های معمولی- در درجه اول به دلیل تغییرات کنترل شده در محتوای ناخالصی (به ویژه اکسیژن) تفاوت معنی داری دارند. در زیر تفصیل مفصلی از تفاوتهای اصلی آنها آورده شده است:

1. ترکیب شیمیایی

تمایز اصلی درمحتوای اکسیژن(یک ناخالصی بحرانی بینابینی که بر قدرت و انعطاف پذیری تأثیر می گذارد) و تفاوت های جزئی در سایر عناصر کمیاب. هر دو کلاس به عنوان فلز پایه بیشتر از یا مساوی با تیتانیوم 99 ٪ هستند و هیچ عناصر آلیاژی عمدی ندارند.

عنصر (با وزن ، وزنی ٪)	تیتانیوم درجه 2 (ASTM B265)	تیتانیوم درجه 3 (ASTM B265)	پیامد کلیدی
اکسیژن (O)	0.10 – 0.18%	0.18 – 0.25%	درجه 3 اکسیژن 40 ~ بالاتر دارد و به طور مستقیم استحکام خود را افزایش می دهد اما انعطاف پذیری را کاهش می دهد.
کربن (ج)	کمتر از یا برابر با 0.08 ٪	کمتر از یا برابر با 0.08 ٪	حد یکسان ؛ از تشکیل کاربید شکننده (TIC) جلوگیری می کند.
هیدروژن (H)	کمتر از یا برابر با 0.015 ٪	کمتر از یا برابر با 0.015 ٪	برای جلوگیری از هر دو به شدت کنترل می شودتهویه هیدروژن(ترک خوردگی شکننده تحت استرس).
نیتروژن (N)	کمتر از یا برابر با 0.03 ٪	کمتر از یا برابر با 0.03 ٪	حد یکسان ؛ نیتروژن قدرت را تقویت می کند اما در صورت بیش از حد ممکن است چقرمگی را کاهش دهد.
آهن (آهن)	کمتر از یا برابر با 0.30 ٪	کمتر از یا برابر با 0.30 ٪	حد یکسان ؛ ناخالصی جزئی آهن کمی قدرت را بدون تأثیر عمده خوردگی تقویت می کند.
تیتانیوم (TI)	تعادل (بیشتر از یا برابر با 99.0 ٪)	تعادل (بیشتر از یا برابر با 99.0 ٪)	فلز پایه ؛ مقاومت در برابر خوردگی هسته را تضمین می کند.

2. خواص مکانیکی (حالت آنیل)

بازپخت (یک عملیات حرارتی برای تسکین استرس و بهینه سازی شکل گیری) رایج ترین حالت برای هر دو درجه است. عملکرد مکانیکی آنها به شدت متفاوت است ، که ناشی از اکسیژن است:

دارایی	تیتانیوم درجه 2	تیتانیوم درجه 3	مقایسه کلیدی
استحکام کششی	345 - 550 MPa (50،000 - 80،000 psi)	480 - 620 MPa (70،000 - 90،000 PSI)	درجه 3 از نظر کششی 25-40 ~ قوی تر است.
قدرت عملکرد	275 - 485 MPa (40،000 - 70،000 psi)	370 - 485 MPa (54،000 - 70،000 PSI)	درجه 3 دارای 35-50 ٪ استحکام عملکرد بالاتر (مقاومت در برابر تغییر شکل دائمی) است.
کشیدگی (سنج 50 میلی متر)	20 – 30%	15 – 25%	درجه 2 به دلیل اکسیژن پایین تر انعطاف پذیر تر است (خم شدن ، کشش یا فرم).
سختی (راکول ب)	70 - 80 ساعت	80 - 90 ساعت	درجه 3 کمی سخت تر است و با استحکام بالاتر آن هماهنگ است.

3. شکل پذیری و ماشینکاری

تیتانیوم درجه 2: معروف به "اسب کار" تیتانیوم خالص ، آن را ارائه می دهدشکل گیری عالیبشر این می تواند به راحتی سرد باشد- کار (به عنوان مثال ، خم ، نورد ، نقاشی ، تمبر) و بدون خطر ترک خوردگی قابل توجهی جوش داده می شود. انعطاف پذیری زیاد آن همچنین ساخت را به شکل های پیچیده ساده می کند (به عنوان مثال ، ورق های نازک ، لوله های قطر {7 {7 {).

تیتانیوم درجه 3: شکل پذیری استمعتاد- پایین تر از درجه 2 اما هنوز هم برای شکل گیری اساسی قابل دوام است (به عنوان مثال ، خم شدن ساده یا اکستروژن). میزان اکسیژن بالاتر باعث سفت تر شدن آن می شود. سرماخوردگی بیش از حد- کار ممکن است باعث ترک خوردگی شود ، بنابراین اغلب به پردازش کنترل شده نیاز دارد (به عنوان مثال ، بازپرداخت متوسط برای بازگرداندن انعطاف پذیری).

برای قابلیت ماشین سازی ، هر دو کلاس چالش برانگیز هستند (هدایت حرارتی کم تیتانیوم باعث ایجاد گرما در ابزارهای برش می شود) ، اما مقاومت بالاتر درجه 3 باعث ایجاد مشکل جزئی می شود- سرعت برش کندتر یا ابزار سخت تر ممکن است لازم باشد.

4. مقاومت در برابر خوردگی

هر دو نمره نمایشگاهمقاومت در برابر خوردگی استثناییدر اکثر محیط ها ، به لطف ماتریس خالص تیتانیوم و فیلم اکسید شفابخش خود {0}. آنها عملکرد خوبی دارند:

آب دریا و محیط های دریایی (در برابر خوردگی و خوردگی در برابر خوردگی مقاومت می کند).

اسیدهای اکسید کننده (به عنوان مثال ، اسید نیتریک) و محلول های خنثی/ضعیف قلیایی.

مواد شیمیایی صنعتی (به عنوان مثال ، کلریدها ، سولفات ها).

هیچ تفاوت معنی داری در مقاومت در برابر خوردگی بین آنها وجود ندارد.-} سطح ناخالصی در هر دو برای به خطر انداختن ثبات فیلم اکسید خیلی کم است.

5. برنامه های معمولی

قدرت متمایز آنها - توازن انعطاف پذیری موارد استفاده متفاوتی را ایجاد می کند:

تیتانیوم درجه 2	تیتانیوم درجه 3
- پردازش شیمیایی: آستر مخزن ، لوله ها و دریچه ها (برای شکل های پیچیده به شکل گیری نیاز دارد). - پزشکی: ابزارهای جراحی ، پین های ارتوپدی و وسایل دندانپزشکی (زیست سازگار و شکل آسان). - دریایی: اتصال دهنده های سبک ، اجزای بدنه و مبدل های حرارتی (خوردگی- مقاوم + تشکیل). - کالاهای مصرفی: موارد تماشای ، قاب های عینک (قابل انعطاف برای طرح های پیچیده).	- مهندسی شیمی: دریچه های فشار بالا- ، اجزای پمپ و قطعات راکتور (برای استرس -} نقش های تحمل بیشتری دارد). - Marine: Heavy- اتصال دهنده های وظیفه ، شفت پروانه و اجزای سکوی دریایی (مقاومت + مقاومت در برابر خوردگی). - هوافضا: قطعات ساختاری استرس پایین-}} استرس (به عنوان مثال ، قاب های کابین ، مجرای) که در آن صرفه جویی در وزن و استحکام متوسط بسیار مهم است. - پزشکی: ایمپلنت های دندانپزشکی و ابزارهای جراحی که نیاز به بار بالاتر- ظرفیت تحمل دارند (به عنوان مثال ، پیچ های استخوان).

تیتانیوم درجه 2

تیتانیوم درجه 3

- پردازش شیمیایی: آستر مخزن ، لوله ها و دریچه ها (برای شکل های پیچیده به شکل گیری نیاز دارد).
- پزشکی: ابزارهای جراحی ، پین های ارتوپدی و وسایل دندانپزشکی (زیست سازگار و شکل آسان).
- دریایی: اتصال دهنده های سبک ، اجزای بدنه و مبدل های حرارتی (خوردگی- مقاوم + تشکیل).
- کالاهای مصرفی: موارد تماشای ، قاب های عینک (قابل انعطاف برای طرح های پیچیده).

- مهندسی شیمی: دریچه های فشار بالا- ، اجزای پمپ و قطعات راکتور (برای استرس -} نقش های تحمل بیشتری دارد).
- Marine: Heavy- اتصال دهنده های وظیفه ، شفت پروانه و اجزای سکوی دریایی (مقاومت + مقاومت در برابر خوردگی).
- هوافضا: قطعات ساختاری استرس پایین-}} استرس (به عنوان مثال ، قاب های کابین ، مجرای) که در آن صرفه جویی در وزن و استحکام متوسط بسیار مهم است.
- پزشکی: ایمپلنت های دندانپزشکی و ابزارهای جراحی که نیاز به بار بالاتر- ظرفیت تحمل دارند (به عنوان مثال ، پیچ های استخوان).