Forskel mellem GR1 og GR4 Titanium

1.1 Kemisk sammensætning (nøgleforskel: Oxygenindhold)

Den grundlæggende sondring ligger i det kontrollerede indhold afilt- Den vigtigste urenhed, der styrker CP Ti. Andre urenheder (jern, kulstof, nitrogen, brint) er også reguleret, men ved lavere, mindre effektive niveauer.

Element	Titanium Grad 1 (UNS R50250)	Titanium Grad 4 (UNS R50700)	Note
Titanium (Ti, Min)	99.5%	99.0%	Højere ilt i grad 4 reducerer TI -indholdet lidt.
Oxygen (O, Max)	0.18%	0.40%	Grad 4 har over det dobbelte af ilt i grad 1.
Jern (Fe, Max)	0.20%	0.50%	Grad 4 tillader flere jernforureninger.
Carbon (C, Max)	0.08%	0.10%	Minimal forskel.
Nitrogen (N, Max)	0.03%	0.05%	Minimal forskel.
Hydrogen (H, Max)	0.015%	0.015%	Identisk (strengt kontrolleret for at undgå omfavnelse).

1.2 Mekaniske egenskaber

Oxygen fungerer som et "styrkelsesmiddel" i CP TI: Højere iltindhold øger styrken, men reducerer duktiliteten.

Ejendom (udglødet tilstand)	Titanium Grad 1	Titanium Grad 4	Nøglekontrast
Trækstyrke (min)	240 MPa (35 ksi)	620 MPa (90 ksi)	Grad 4 er ~ 2,6x stærkere end grad 1.
Udbyttestyrke (min)	170 MPa (25 ksi)	550 MPa (80 ksi)	Grad 4's udbyttestyrke er ~ 3,2x højere.
Forlængelse (25,4 mm måler, min)	24%	15%	Grad 1 er langt mere duktil (lettere at strække/bøje uden at bryde).
Hårdhed (Brinell, HB)	~70–80	~120–130	Grad 4 er markant sværere.

1.3 Korrosionsbestandighed

Begge karakterer er afhængige af en tæt, selv - helende titaniumoxid (TIO₂) film til korrosionsbeskyttelse, men deres tolerance over for barske miljøer adskiller sig:

Grad 1: Den reneste CP Ti -kvalitet med minimale urenheder. Dens oxidfilm er ultra - stabil, hvilket gør det til at udmærke sigMild til moderat ætsende miljøer(F.eks. Havvand, fortyndede syrer som 10% svovlsyre og atmosfæriske forhold). Det modstår pitting og spaltekorrosion bedre end klasse 4 i lav - stress, lav - temperatur ætsende indstillinger.

Grad 4: Højere iltindhold svækker lidt ensartetheden af dets oxidfilm. Selvom den stadig er meget korrosion - resistent (overlegen de fleste metaller), kan det være mere modtageligt for lokaliseret korrosion (f.eks. Pitting) i ekstremt aggressive miljøer (f.eks. Hot, koncentreret saltsyre) sammenlignet med grad 1.

1.4 Formbarhed og processabilitet

Duktilitet påvirker direkte formbarhed:

Grad 1: Den mest duktile CP TI -klasse. Det behandles let viakold formning(f.eks. Rullende, stempling, dyb tegning) uden at revne, selv for komplekse former. Svejsning er ligetil (med standard inert gasbeskyttelse) og kræver ingen post - svejsningsvarmebehandling til basale applikationer.

Grad 4: Lavere duktilitet gør koldformning vanskelig - Høj - Styrkeegenskaber kan forårsage materiale -omfavnelse eller revner under koldt arbejde. Det kræver oftevarm formning(ved ~ 600–800 grad) for at forbedre formbarheden. Svejsning er stadig mulig, men kan have brug for mere præcis varmekontrol for at undgå mikrostrukturelle defekter.

1,5 omkostninger

Grad 1: Lidt højere omkostninger. Dets ultra - lavt ilt- og urenhedsindhold kræver mere raffineret behandling (f.eks. Avanceret oprensning af titaniumsponge), hvilket øger produktionsomkostningerne.

Grad 4: Lavere omkostninger. Højere tilladte urenhedsniveauer forenkler fremstilling, reduktion af rensning og behandlingsudgifter.

1.6 Typiske applikationer

Grad 1: Ideel til scenarier, der kræverMaksimal duktilitet, renhed og mild - Miljøkorrosionsbestandighed. Eksempler:

Medicinsk: Fleksible implanterbare enheder (f.eks. Small - Kirurgiske ledninger i diameter, katetre) og tandlægeapparater (biokompatibilitet + formbarhed).

Industrielle: Kemiske opbevaringstanke til Ultra - Pure væsker, tynd - Walled varmevekslere (let at rulle ind i tynde lagner) og kryogent udstyr (bevarer duktilitet ved lave temperaturer).

Forbruger: Høj - End -smykker (let at forme til komplicerede design).

Grad 4: Velegnet til applikationer, der har brug forHøjere styrke, omkostninger - effektivitet og moderat korrosionsbestandighed. Eksempler:

Medicinsk: Ortopædiske plader, skruer og tandposter (balancerer styrke og biokompatibilitet).

Industriel: Marine hardware (f.eks. Skibskrogfastgørelser), kemisk procesrør (håndterer moderat tryk) og biludstødningskomponenter (varmemodstand + styrke).

info-445-444 info-437-439

info-437-439 info-437-440

2. Kan titaniumlegering med jern?

Ja, titaniumkan og gør let legering med jern- jern (Fe) er et almindeligt legeringselement i mange kommercielle titanlegeringer, hvor det tjener kritiske roller til at modificere mikrostrukturer, forbedre mekaniske egenskaber og reducere omkostningerne. Nedenfor er en oversigt over nøgleoplysninger:

2.1 Iron Roll i Titaniumlegeringer

Jern fungerer som en- fase stabilisatorI Titaniums mikrostruktur (titanium har to primære faser: - fase, stabil ved lavere temperaturer og - fase, stabil ved højere temperaturer). Dens hovedfunktioner inkluderer:

Styrkelse: Ved at stabilisere fasen - forbedrer jern legeringens kornstruktur og skaber en finere + eller fuldt mikrostruktur, hvilket forbedrer trækstyrken og hårdheden sammenlignet med kommercielt rent titanium.

Forbedring af processabilitet: I nogle legeringer sænker jern - transus -temperaturen (temperaturen, hvormed titanium omdannes fra + til fuldt ud), hvilket gør varmformning lettere og reducerer energiforbruget under fremstillingen.

Omkostningsreduktion: Jern er mere rigeligt og billigere end andre - stabilisatorer (f.eks. Vanadium, molybdæn), hvilket gør det til en omkostning - effektivt additiv til afbalancering af ydeevne og overkommelige priser.

2.2 Eksempler på titanium - jernlegeringer

Flere vidt anvendte titanlegeringer inkorporerer jern som en nøglekomponent:

Ti-6al-4v-0.2fe: En modificeret version af den ikoniske Ti-6al-4V-legering, med 0,2% jern tilsat. Jernen forbedrer styrken lidt, mens Alloy's fremragende korrosionsmodstand og biokompatibilitet opretholder det, hvilket gør det velegnet til luftfartskomponenter (f.eks. Flyområder) og medicinske implantater.

Ti-5al-2SN-2ZR-4MO-4CR (TI-1023): Skønt primært legeret med molybdæn og krom, indeholder denne høje - styrke - titanlegering ofte sporjern (~ 0,2% max) for yderligere at stabilisere - fasen og forbedre træthedsmodstand. Det bruges i høje - stresslumrumsdele (f.eks. Landingsgearkomponenter).

Ti - Fe binære legeringer: Forskning - klasse binære legeringer (f.eks. Ti - 5Fe, ti - 10Fe) studeres for deres høje styrke - i vægtforhold, skønt de er mindre almindelige i kommercielle anvendelser på grund af lavere korrosionsbestandighed sammenlignet med multiment-alloys.

2.3 Overvejelser for titanium - jernlegeringer

Mens jern er gavnligt, skal indholdet værestrengt kontrolleret(typisk 0,1–2% i kommercielle legeringer) for at undgå ulemper:

Embrittlementrisiko: Overskydende jern kan forårsage dannelse af sprøde intermetalliske forbindelser (f.eks. Tife₂) eller adskilles ved korngrænser, hvilket reducerer duktilitet og sejhed - Dette er grunden til, at standarder (f.eks. ASTM, ISO) specificerer maksimale jerngrænser for hver alljegrads.

Korrosionsmodstand: Højt jernindhold kan let nedbryde korrosionsbestandighed i aggressive miljøer (f.eks. Hot, koncentrerede syrer) ved at forstyrre ensartetheden af titaniums beskyttende oxidfilm. Af denne grund anvendes jern - indeholdende legeringer sjældent i ultra - ætsende indstillinger (f.eks. Kemisk behandling med stærke syrer).

Sammenfattende er jern en værdifuld og godt - etableret legeringselement i titaniummetallurgi, hvilket muliggør produktion af stærk, omkostninger - Effektive legeringer til luftfart, medicinske og industrielle anvendelser - leveret dens koncentration er omhyggeligt håndteret.