تیتانیوم درجه 2 یک استتیتانیوم خالص تجاری (CP TI)درجه-یکی از مواد تیتانیوم غیرقانونی استفاده شده است. بر خلاف آلیاژهای تیتانیوم (به عنوان مثال ، درجه 5 TI-6AL-4V) ، حاوی عناصر آلیاژ عمدی (مانند آلومینیوم یا وانادیوم) نیست و از بیش از 99 ٪ تیتانیوم خالص تشکیل شده است. خواص آن در درجه اول توسط ناخالصی های کمیاب (به عنوان مثال ، اکسیژن ، آهن ، کربن) شکل می گیرد که کاملاً کنترل می شوند تا عملکرد و پردازش را متعادل کنند.
به عنوان یک درجه "از نظر تجاری خالص" ، در خانواده تیتانیوم CP (که شامل نمرات 1 ، 2 ، 3 و 4 است) یک میانه را اشغال می کند. در مقایسه با تیتانیوم CP درجه پایین (به عنوان مثال ، درجه 1 ، با ناخالصی های کمتری) ، درجه 2 در حالی که دارای انعطاف پذیری عالی و شکل گیری است ، مقاومت کمی بالاتری دارد (به دلیل اکسیژن حاشیه ای بیشتر). در مقایسه با تیتانیوم CP درجه بالاتر (به عنوان مثال ، درجه 3) ، انعطاف پذیری و قابلیت جوشکاری بهتری را با هزینه کمی کمتری ارائه می دهد.
ویژگی های اصلی تیتانیوم درجه 2 شامل موارد زیر است:
انعطاف پذیری بالا و شکل گیری سرماخوردگی (به راحتی خم ، نورد یا به داخل ورق ها و سیم های نازک کشیده می شود).
مقاومت در برابر خوردگی عالی در محیط های خفیف تا متوسط (به عنوان مثال ، آب دریا ، اسیدهای رقیق).
جوشکاری خوب با حداقل از دست دادن قدرت پس از جوش.
زیست سازگاری (ایمن برای استفاده در تماس با بافت انسان ، و آن را برای وسایل پزشکی مناسب می کند).
این صفات آن را به یک ماده همه کاره برای برنامه هایی تبدیل می کند که نیازهای قدرت متوسط دارند ، اما شکل پذیری ، مقاومت در برابر خوردگی و مقرون به صرفه بودن در اولویت قرار می گیرد.
تیتانیوم درجه 2 دارای چندین نام مشترک است که منعکس کننده طبقه بندی ، خلوص و استفاده از صنعت آن است:
نام اصلی/استاندارد: تیتانیوم درجه 2(شناخته شده ترین نامگذاری شده ، که در استانداردهایی مانند ASTM International ، ISO و DIN استفاده می شود).
نام مبتنی بر خلوص: تیتانیوم خالص تجاری درجه 2 (CP TI Grade 2)بشر این نام بر وضعیت خود به عنوان یک درجه تیتانیوم با خلوص بالا (نه آلیاژ) تأکید می کند و آن را از نمرات آلیاژ متمایز می کند (به عنوان مثال ، درجه 5).
نام مستعار خاص صنعت: در برخی از بخش ها (به عنوان مثال ، پردازش شیمیایی یا تولید پزشکی) ، ممکن است به طور غیررسمی به عنوان "CP درجه 2 تیتانیوم" یا به سادگی "درجه 2 CP TI" برای Brevity یاد شود.
نکته قابل توجه ، این یک "نام تجاری" منحصر به فرد یا برچسب اختصاصی (برخلاف برخی از آلیاژهای تخصصی) ندارد. نام آن در استانداردهای جهانی سازگار است تا از وضوح در انتخاب و مشخصات مواد اطمینان حاصل شود.
بله ، درجه 2 تیتانیوم در نظر گرفته شده استباکیفیتبرای برنامه های مورد نظر خود ، با کیفیت تعریف شده توسط قوام ، قابلیت اطمینان و هماهنگی آن با استانداردهای صنعت. کیفیت آن توسط عوامل زیر تأیید می شود:
تیتانیوم درجه 2 برای رعایت استانداردهای بین المللی دقیق ، که از ترکیب یکنواخت ، خصوصیات مکانیکی و عملکرد اطمینان می یابد ، ساخته و آزمایش می شود. استانداردهای کلیدی عبارتند از:
ASTM B265: مشخصات ورق ، صفحه و نوار تیتانیوم و تیتانیوم (در سطح جهانی برای محصولات مسطح استفاده می شود).
ASTM B348: مشخصات کافه ها و بیل های آلیاژ تیتانیوم و تیتانیوم.
ISO 5832-2: استاندارد بین المللی آلیاژهای تیتانیوم و تیتانیوم برای کاشت جراحی (به طور خاص برای درجه 2 پزشکی).
این استانداردها کنترل های محکم بر ناخالصی های کمیاب (به عنوان مثال ، هیدروژن کمتر از یا مساوی 0.015 ٪ ، اکسیژن کمتر از یا مساوی 0.25 ٪) و خصوصیات مکانیکی (به عنوان مثال ، حداقل قدرت عملکرد 275 مگاپاسکال) را انجام می دهد ، و اطمینان حاصل می کند که هر دسته از تیتانیوم درجه 2 همانطور که انتظار می رود عمل می کند.
کیفیت تیتانیوم درجه 2 بیشتر در توانایی آن در پاسخگویی قابل اعتماد به نیازهای برنامه های اصلی آن منعکس شده است:
پردازش شیمیایی: در برابر خوردگی در اسیدهای رقیق و آب دریا مقاومت می کند و یکپارچگی ساختاری را طی چندین دهه مهم برای مخازن ، لوله ها و دریچه ها حفظ می کند.
دستگاه های پزشکی: زیست سازگاری آن (بدون واکنش سمی با بافت انسان) و خلوص مقررات پزشکی دقیق را برآورده می کند و آن را برای صفحات دندانپزشکی و ابزارهای جراحی بی خطر می کند.
کالاهای مصرفی: این انعطاف پذیری مداوم را برای شکل دادن به موارد ساعت یا قاب های عینک ارائه می دهد ، بدون تغییر در پایان یا دوام.
در حالی که با کیفیت بالا برای هدف خود ، تیتانیوم درجه 2 برای برنامه هایی که نیاز به مقاومت شدید یا مقاومت در برابر حرارت دارند (به عنوان مثال ، قطعات موتور هوافضا) "با کیفیت بالا" نیست. کیفیت آن برای محیط های کم استرس ، که مستعد به خوردگی است ، خاص است ، اما برای سناریوهای با کارایی بالا نامناسب است که در آن آلیاژهای مانند درجه 5 مناسب تر هستند.
نه ، درجه 2 تیتانیومنمی تواند زنگ بزند-یک مزیت کلیدی که آن را از فولاد و بسیاری از فلزات دیگر جدا می کند. برای درک اینکه چرا ، تعریف "زنگ زدگی" برای اولین بار بسیار مهم است: زنگ زدگی به طور خاص به تشکیل اکسیدهای آهن (به عنوان مثال Fe₂o₃) بر روی فلزات مبتنی بر آهن (مانند فولاد) هنگام قرار گرفتن در معرض اکسیژن و رطوبت اشاره دارد. از آنجا که تیتانیوم درجه 2 حاوی آهن نیست ، نمی تواند اکسیدهای آهن را تشکیل دهد و بنابراین نمی تواند زنگ بزند.
به جای زنگ زدگی ، درجه 2 تیتانیوم فرم aلایه اکسید محافظکه از خوردگی جلوگیری می کند:
انفعال: در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا یا آب ، تیتانیوم درجه 2 فوراً با اکسیژن واکنش نشان می دهد تا یک لایه نازک (2-5 نانومتر) ، لایه متراکم دی اکسید تیتانیوم (TiO₂) را روی سطح آن تشکیل دهد. این لایه بی اثر (از نظر شیمیایی غیر فعال) و در برابر اکسیژن ، آب و بیشتر یون های خورنده غیرقابل نفوذ است.
خود داری: اگر لایه اکسید خراشیده یا آسیب دیده باشد (به عنوان مثال ، با خراش یا ضربه) ، بلافاصله در حضور اکسیژن یا محافظت از رطوبت و بدون هیچ گونه درمان اضافی اصلاح می شود.
در حالی که تیتانیوم درجه 2 زنگ نمی زند ، می تواند تجربه کندخوردگی در محیط های شدید و بسیار تهاجمی(اگرچه این نادر و متمایز از زنگ زدگی است).
اسیدهای قوی غلیظ: Hot, concentrated acids (e.g., nitric acid >60 ٪ در دماهای بالا) می تواند لایه Tio₂ را حل کند و منجر به اچ کردن سطح یا گودبرداری شود.
نمک های مذاب یا قلیایی: در دماهای بسیار بالا (بالاتر از 600 درجه) ، نمک های مذاب (به عنوان مثال ، کلرید سدیم) یا قلیایی قوی (به عنوان مثال ، هیدروکسید سدیم مذاب) ممکن است لایه اکسید را تجزیه کنند.
محیط های حاوی شکوفا: فلورین گازی یا اسید هیدروفلوئوریک (HF) می تواند با تیتانیوم واکنش نشان دهد تا فلورایدهای بی ثبات تشکیل شود و باعث خوردگی سریع شود.
در محیط های معمولی (به عنوان مثال ، آب دریا ، باران ، هوای مرطوب ، مواد شیمیایی رقیق) ، با این حال ، تیتانیوم درجه 2 برای چندین دهه کاملاً بدون زنگ زدگی و مقاوم در برابر خوردگی باقی مانده است.
