Titāna sakausējuma markas un to īpašības
Ir daudz titāna un titāna sakausējumu zīmolu, tostarp rūpnieciskā tīra titāna Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, titāna sakausējumi Gr7, Gr11, Gr5, Gr23, Gr12, Ti 5Al-2.5Sn utt. titāna sakausējumu zīmoli var ievērojami atšķirties. Kā izvēlēties rūpnieciskai lietošanai piemērotu titāna sakausējuma pakāpi? Kādas ir šo zīmolu atšķirības un piemērojamie scenāriji?
Rūpnieciskais tīrs titāns
Gr1 Titanium ir pirmā no četrām komerciāli tīra titāna kategorijām. Tā ir mīkstākā un kaļamākā no šīm kategorijām. Tam ir maksimāla formējamība, lieliska izturība pret koroziju un augsta triecienizturība. Visu šo īpašību dēļ 1. pakāpes titāns ir izvēles materiāls jebkuram lietojumam, kam nepieciešama viegla formēšana, un to parasti izmanto kā titāna plāksni un titāna cauruli. Pieejams arī:
Ķīmiskā apstrāde, hlorātu ražošana, izmēru stabili anodi, atsāļošana, celtniecība, medicīnas rūpniecība, jūras rūpniecība, automobiļu detaļas, lidmašīnu korpusu konstrukcijas.
Gr2 titāns: tā daudzveidības un plašās pieejamības dēļ 2. pakāpes titāns ir pazīstams kā tīrā titāna komerciālās rūpniecības "darba zirgs". Tam ir daudzas tādas pašas īpašības kā 1. klases titānam, taču tas ir nedaudz stiprāks. Abiem ir vienāda izturība pret koroziju. Šai šķirai ir laba metināmība, izturība, lokanība un formējamība. Tas padara 2. klases titāna stieņus un loksnes par pirmo izvēli daudzām vajadzībām: celtniecībai, elektroenerģijas ražošanai, medicīnas nozarei, ogļūdeņražu apstrādei, jūras rūpniecībai, izplūdes cauruļu apvalkiem, lidmašīnu korpusu apvalkiem, atsāļošanai, ķīmiskai apstrādei, hlorātu ražošanai.
Gr3 titāns, šajā kategorijā tiek izmantotas vismaz komerciāli tīras titāna kategorijas, taču tas nepadara to mazāk vērtīgu. 3. pakāpe ir stiprāka nekā 1. un 2. pakāpe, ar līdzīgu elastību un tikai nelielu formējamību, taču tai ir augstākas mehāniskās īpašības nekā tā priekšgājējiem. 3. pakāpe ir paredzēta lietojumiem, kuriem nepieciešama mērena izturība un primārā izturība pret koroziju. Tajos ietilpst: aviācijas un kosmosa struktūras, ķīmiskā apstrāde, medicīnas rūpniecība, jūras rūpniecība.
Gr4 Titanium, 4. pakāpe tiek uzskatīts par spēcīgāko no četriem komerciāli tīriem titāniem. Tas ir arī pazīstams ar izcilo izturību pret koroziju, labu formējamību un metināmību. Lai gan 4. klases titāna sakausējumi parasti tiek izmantoti rūpnieciskos lietojumos, nesen ir atraduši savu vietu medicīnas titāna sakausējumos. Tas ir nepieciešams lietojumos, kuriem nepieciešama augsta izturība:
Lidmašīnu korpusa sastāvdaļas, kriogēnās tvertnes, siltummaiņi, CPI iekārtas, kondensatora caurules, ķirurģiskā aparatūra, kodināšanas grozi.
Titāna sakausējums
Gr7 titāns
Gr7 titāns ir mehāniski un fiziski identisks 2. pakāpei, izņemot to, ka tā sakausēšanai ir pievienots intersticiāls elements pallādijs. 7. klase piedāvā izcilu metināmību un veiktspēju, un tā ir visizturīgākā pret koroziju no visiem titāna sakausējumiem. Faktiski tā ir visizturīgākā pret koroziju no reducējošajām skābēm. 7. klase tiek izmantota ķīmisko procesu un ražošanas iekārtu komponentiem. Lieliska izturība pret koroziju, īpaši, samazinot skābu vidi.
Gr11 titāns, izturīgs pret koroziju, var tikt izmantots, lai novērstu plaisu koroziju un samazinātu skābi hlorīdu vidē. Citas noderīgas īpašības ietver optimālu lokanību, aukstā formējamību, lietderīgo izturību, triecienizturību un izcilu metināmību. Šo sakausējumu var izmantot tajos pašos titāna lietojumos kā 1. pakāpē, īpaši gadījumos, kad nepieciešama korozija, piemēram, ķīmiskā apstrāde, hlorāta ražošana, atsāļošana, jūras lietojumi.
Ti 6Al-4V (Gr5) pakāpe
Ti 6Al-4V jeb 5. klases titāns ir pazīstams kā titāna sakausējumu “darba zirgs”, un tas ir visizplatītākais no visiem titāna sakausējumiem. Tas veido 50 procentus no pasaules kopējā titāna patēriņa.
Tās lietojamība slēpjas daudzās priekšrocībās. Ti 6Al-4V var termiski apstrādāt, lai palielinātu tā izturību. To var izmantot metinātās konstrukcijās, kas darbojas temperatūrā līdz 600 grādiem F. Šis sakausējums apvieno augstu izturību, vieglu svaru, labu formējamību un augstu izturību pret koroziju.
Ti 6AI-4V pieejamība padara to par izvēlētu sakausējumu vairākās nozarēs, tostarp kosmosa, medicīnas, jūras un ķīmiskās apstrādes nozarēs. To var izmantot, lai izveidotu šādu tehnisko saturu:
lidmašīnas turbīna
dzinēja daļas
gaisa kuģu konstrukcijas daļas
Aviācijas un kosmosa stiprinājumi
Augstas veiktspējas automatizācijas daļas
Jūras lietojumprogrammas
Sporta aprīkojums
Ti 6AL-4V ELI (Gr23) pakāpe
Ti 6AL-4V ELI jeb 5. pakāpe ir augstākas tīrības pakāpes Ti 6Al-4V forma. To var izgatavot no spoles, dzīslas, stieples vai plakanas stieples. Tā ir pirmā izvēle jebkuram gadījumam, kam nepieciešama augsta izturība, viegls svars, laba izturība pret koroziju un augsta izturība. Tam ir lieliska tolerance pret citiem sakausējumiem.
Šīs priekšrocības padara Gr23 klasi par izcilāko zobārstniecības un medicīnas titāna klasi. Tā bioloģiskās saderības, labas noguruma izturības un zemā moduļa dēļ to var izmantot biomedicīnā, piemēram, implantējamos komponentos. To var izmantot arī detalizētām ķirurģiskām procedūrām, piemēram:
Ortopēdiskās naglas un skrūves
ortopēdiskais kabelis
nosiešanas klips
ķirurģiskie implanti
Ortodontiskās ierīces
locītavu endoprotezēšanas operācijās
kriogēns konteiners
kaulu fiksācijas ierīce
