Titanlegierungssorten und ihre Eigenschaften

Es gibt viele Marken von Titan und Titanlegierungen, darunter industrielles Reintitan Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Titanlegierungen Gr7, Gr11, Gr5, Gr23, Gr12, Ti 5Al-2.5Sn usw. Die Eigenschaften sind unterschiedlich Die Marken von Titanlegierungen können stark variieren. Wie wählt man die für den industriellen Einsatz geeignete Titanlegierungssorte aus? Was sind die Unterschiede und anwendbaren Szenarien dieser Marken?

Industrielles reines Titan

Gr1-Titan ist die erste von vier Sorten kommerziell reinen Titans. Es ist die weichste und formbarste dieser Sorten. Es verfügt über maximale Formbarkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und hohe Schlagzähigkeit. Aufgrund all dieser Eigenschaften ist Titan der Güteklasse 1 das Material der Wahl für alle Anwendungen, bei denen eine einfache Formbarkeit erforderlich ist, und wird häufig als Titanplatte und Titanrohr verwendet. Auch verfügbar für:

Chemische Verarbeitung, Chloratherstellung, formstabile Anoden, Entsalzung, Bauwesen, medizinische Industrie, Schifffahrtsindustrie, Automobilkomponenten, Flugzeugzellenstrukturen.

Gr2-Titan: Aufgrund seiner Vielfalt und breiten Verfügbarkeit gilt Titan der Güteklasse 2 als „Arbeitspferd“ der kommerziellen Reintitanindustrie. Es hat viele der gleichen Eigenschaften wie Titan Grad 1, ist jedoch etwas stärker. Beide haben die gleiche Korrosionsbeständigkeit. Diese Sorte weist eine gute Schweißbarkeit, Festigkeit, Duktilität und Formbarkeit auf. Dies macht Titanstäbe und -bleche der Güteklasse 2 zur ersten Wahl für viele Anwendungen: Bauwesen, Energieerzeugung, medizinische Industrie, Kohlenwasserstoffverarbeitung, Schifffahrtsindustrie, Auspuffrohrverkleidungen, Flugzeugzellenhäute, Entsalzung, chemische Verarbeitung, Chloratherstellung.

Gr3-Titan, dieser Grad verwendet zumindest kommerziell reine Titangrade, aber das macht ihn nicht weniger wertvoll. Klasse 3 ist fester als die Klassen 1 und 2, mit ähnlicher Duktilität und nur geringer Formbarkeit, weist jedoch bessere mechanische Eigenschaften als ihre Vorgänger auf. Klasse 3 ist für Anwendungen vorgesehen, die mäßige Festigkeit und primäre Korrosionsbeständigkeit erfordern. Dazu gehören: Luft- und Raumfahrtstrukturen, chemische Verarbeitung, medizinische Industrie, Schifffahrtsindustrie.

Gr4-Titan, Güteklasse 4, gilt als das stärkste der vier kommerziell reinen Titanarten. Es ist außerdem für seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, gute Formbarkeit und Schweißbarkeit bekannt. Obwohl sie häufig in industriellen Anwendungen verwendet werden, haben Titanlegierungen der Klasse 4 in jüngerer Zeit ihren Platz in Titanlegierungen medizinischer Qualität gefunden. Es wird in Anwendungen benötigt, die eine hohe Festigkeit erfordern:

Flugzeugkomponenten, Kryobehälter, Wärmetauscher, CPI-Geräte, Kondensatorrohre, chirurgische Hardware, Beizkörbe.

Titanlegierung

Gr7-Titan

Gr7-Titan ist mechanisch und physikalisch identisch mit Titan der Güteklasse 2, mit der Ausnahme, dass das interstitielle Element Palladium zu seiner Legierung hinzugefügt wurde. Grad 7 bietet hervorragende Schweißbarkeit und Leistung und ist die korrosionsbeständigste aller Titanlegierungen. Tatsächlich ist es die korrosionsbeständigste der reduzierenden Säuren. Klasse 7 wird für Komponenten chemischer Prozess- und Produktionsanlagen verwendet. Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in reduzierend sauren Umgebungen.

Titan Gr11, korrosionsbeständig, kann zur Verhinderung von Spaltkorrosion und zur Reduzierung von Säure in Chloridumgebungen verwendet werden. Weitere nützliche Eigenschaften sind optimale Duktilität, Kaltformbarkeit, Nutzfestigkeit, Schlagzähigkeit und hervorragende Schweißbarkeit. Diese Legierung kann in den gleichen Titananwendungen wie Grad 1 verwendet werden, insbesondere dort, wo Korrosion erforderlich ist, z. B. bei der chemischen Verarbeitung, Chloratherstellung, Entsalzung, Schiffsanwendungen.

Ti 6Al-4V (Gr5) Güteklasse

Ti 6Al-4V oder Titan der Güteklasse 5 ist als „Arbeitspferd“ unter den Titanlegierungen bekannt und wird von allen Titanlegierungen am häufigsten verwendet. Macht 50 Prozent des weltweiten gesamten Titanverbrauchs aus.

Seine Benutzerfreundlichkeit liegt in seinen vielen Vorteilen. Ti 6Al-4V kann wärmebehandelt werden, um seine Festigkeit zu erhöhen. Es kann in Schweißkonstruktionen verwendet werden, die bei Temperaturen von bis zu 600 °F betrieben werden. Diese Legierung vereint hohe Festigkeit, geringes Gewicht, gute Formbarkeit und hohe Korrosionsbeständigkeit.

Die Verfügbarkeit von Ti 6AI-4V macht es zur Legierung der Wahl für verschiedene Branchen, darunter Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Schifffahrt und chemische Verarbeitungsindustrie. Damit können folgende technische Inhalte erstellt werden:

Flugzeugturbine

Motorenteile

Strukturteile für Flugzeuge

Verbindungselemente für die Luft- und Raumfahrt

Hochleistungs-Automatisierungsteile

Marineanwendungen

Sportausrüstung

Ti 6AL-4V ELI (Gr23) Güteklasse

Ti 6AL-4V ELI oder Grade 5 ist eine Form von Ti 6Al-4V mit höherer Reinheit. Es kann zu Spulen, Litze, Draht oder Flachdraht verarbeitet werden. Es ist die erste Wahl für alle Fälle, in denen hohe Festigkeit, geringes Gewicht, gute Korrosionsbeständigkeit und hohe Zähigkeit erforderlich sind. Im Vergleich zu anderen Legierungen weist es eine ausgezeichnete Schadenstoleranz auf.

Diese Vorteile machen die Sorte Gr23 zur ultimativen zahnmedizinischen und medizinischen Titansorte. Aufgrund seiner Biokompatibilität, guten Ermüdungsfestigkeit und seines niedrigen Moduls kann es in biomedizinischen Anwendungen wie implantierbaren Komponenten eingesetzt werden. Es kann auch für detaillierte chirurgische Eingriffe verwendet werden, wie zum Beispiel:

Orthopädische Nägel und Schrauben

orthopädisches Kabel

Ligaturclip

chirurgische Implantate

Kieferorthopädische Geräte

bei Gelenkersatzoperationen

kryogener Behälter

Vorrichtung zur Knochenfixierung