Panoramica
HDC vanta oltre un decennio di esperienza nel campo della componentistica metallica personalizzata. Possediamo precisione a 4 assi e 5 assi macchine utensili, centri di lavoro CNC automatizzati e un team di progettazione e produzione professionale. Possiamo fornirvi vari processi di lavorazione, tra cui Fresatura CNC, Tornitura CNC, taglio laser, colata di metalloe altro ancora, per realizzare alla perfezione i tuoi componenti in titanio di grado 2, su misura per le tue esigenze specifiche.
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Cos'è il titanio grado 2?
Titanio Grado 2, è titanio non legato. È particolarmente simile a Titanio grado 1. La gente la chiama la “forza lavoro” del titanio puro industriale. Rispetto al grado 1, ha una resistenza maggiore e prestazioni eccezionali nella formatura a freddo. È la prima scelta in molti campi di applicazione, come l'industria aerospaziale, la generazione di elettricità, la lavorazione chimica e altro ancora.
La differenza tra titanio grado 1 e grado 2
I gradi 1 e 2 sono gradi di titanio sostanzialmente identici, ma il grado 1 in genere ha un contenuto di ossigeno leggermente superiore e quindi mostra proprietà leggermente diverse. Il titanio di grado 1 ha un contenuto di ossigeno inferiore e offre duttilità e formabilità leggermente superiori, mentre il titanio di grado 2 ha una resistenza leggermente superiore a causa del suo contenuto di ossigeno leggermente superiore. Il grado 1 ha migliore duttilità e saldabilità oltre ad un vantaggio con la lavorazione chimica; mentre il grado 2 ha una resistenza migliore ed è preferito nelle applicazioni aerospaziali, mediche e automobilistiche. In sintesi, la scelta di una delle due qualità dipende dall'esatta formabilità dell'applicazione, dalla resistenza alla trazione e da altre prestazioni meccaniche.
Quali sono gli svantaggi del titanio grado 2?
Anche se il titanio grado 2 può essere considerato sotto molti aspetti una scelta migliore, esistono comunque degli svantaggi. Lo svantaggio è che è notevolmente più debole rispetto alle leghe di titanio come il grado 5, il che significa un uso limitato nei casi che richiedono elevati rapporti resistenza/peso. In secondo luogo, può essere più costoso rispetto ad altri materiali come l'acciaio inossidabile o l'alluminio, e ciò potrebbe influire sul budget durante la costruzione. Inoltre, il titanio grado 2 può essere difficile da lavorare a causa della conduttività termica e del potenziale incrudimento, il che si traduce in notevole usura dell'utensile e costi di lavorazione. Anche in questo caso, pur essendo saldabile, necessita di rigorosi processi di saldatura in modo da prevenire infragilimento o contaminazione che alla fine possono portare alla compromissione delle sue proprietà meccaniche e della resistenza alla corrosione. Inoltre, la sua lavorabilità a freddo è piuttosto limitata, rendendo sia la formatura a freddo che la sagomatura lavori difficili ed è possibile perdere la resistenza del materiale producendo una fessura. Nonostante la natura senza giunzioni di queste giunzioni, il titanio di grado 2 presenta ancora la sua parte di limitazioni; tuttavia, rimane molto efficace per quanto riguarda la resistenza alla corrosione, la biocompatibilità e l'utilizzo leggero in una miriade di applicazioni.
Composizione chimica del titanio grado 2
| Elemento chimico | Contenuto (%) |
| Titanio, Ti | ≥ 98,9 |
| Ferro, Fe | 0- 0.30 |
| ossigeno, O | 0-0.25 |
| Carbonio, C | 0-0.08 |
| Azoto, N | 0-0.03 |
| Idrogeno, H | 0- 0.015 |
L'influenza del minor contenuto di altri elementi sul titanio di grado 2
(Quantità minori di altri elementi fanno solo una leggera differenza con il titanio di grado 2), poiché il titanio di grado 2 è una lega commerciale di titanio puro il cui componente principale è il titanio con quantità minori di altri elementi come ossigeno, azoto, idrogeno, carbonio e ferro . Ti-6Al-4V è costituito da questi elementi in una concentrazione molto bassa e quindi Ti-6Al-4V non ha effetti evidenti sulle proprietà complessive del titanio di grado 2. Allo stesso tempo, il metallo non è puro e presenta elementi estranei che possono influire negativamente sulle proprietà meccaniche del materiale, tra cui robustezza, duttilità e resistenza alla corrosione. Pertanto, il controllo di qualità delle impurità e degli elementi di lega è fondamentale per fornire Titanio Grado 2 di elevata purezza e con le proprietà specificatamente desiderate. Va notato che il titanio di grado 2 è normalmente selezionato per la sua eccezionale resistenza alla corrosione, nonché per la sua biocompatibilità e bassa densità poiché è applicabile in vari campi industriali come quello aerospaziale, farmaceutico e chimico.
Proprietà meccaniche del titanio grado 2
| Proprietà | metrico | Imperiale |
| Resistenza alla trazione | 485 MPa | 70300 psi |
| Forza di snervamento | 345 MPa | 50000 psi |
| rapporto di Poisson | 0.34-0.40 | 0.34-0.40 |
| Modulo elastico | 105 – 120 GPa | 15200 – 17400 ksi |
| Allungamento a rottura | 28% | 28% |
| Durezza (HV) | 160-200 | 160-200 |
Proprietà fisiche del titanio grado 2
| Densità | Beta Transus | Punto di fusione | Conduttività termica | Resistività elastica |
| 4,51 g/cm³ | 915 °C | 1660 °C | 21,79 W m-1 °C-1 | 0,53 µΩ/m2 |
Proprietà termiche del titanio grado 2
| Proprietà termali | metrico | inglese |
| Calore di fusione | 325 J/g | 140 BTU/libbra |
CTE, lineare | 8,60 µm/m-°C @Temperatura 0,000 – 100 °C | 4,78 µpollici/pollici-°F @Temperatura 32,0 – 212 °F |
| 9,20 µm/m-°C @Temperatura 0,000 – 315 °C | 5,11 µpollici/pollici-°F @Temperatura 32,0 – 599 °F | |
| 9,70 µm/m-°C @Temperatura 0,000 – 540 °C | 5,39 µpollici/pollici-°F @Temperatura 32,0 – 1000 °F | |
Capacità termica specifica | 0,523 J/g-°C @Temperatura 20,0 °C | 0,125 BTU/lb-°F @Temperatura 68,0 °F |
| 0,560 J/g-°C @Temperatura 200 °C | 0,134 BTU/lb-°F @Temperatura 392 °F | |
| 0,620 J/g-°C @Temperatura 400 °C | 0,148 BTU/lb-°F @Temperatura 752 °F | |
| 0,670 J/g-°C @Temperatura 540 °C | 0,160 BTU/lb-°F @Temperatura 1000 °F | |
| 0,690 J/g-°C @Temperatura 600 °C | 0,165 BTU/lb-°F @Temperatura 1110 °F | |
| Conduttività termica | 16,4 W/mK | 114 BTU-pollici/ora-piedi²-°F |
| Punto di fusione | <= 1665 °C | <= 3029 °F |
| Liquido | 1665°C | 3029 °F |
| Beta Transus | 913°C | 1680 °F |
Metodi adatti alla lavorazione del titanio grado 2
La lavorazione del Titanio Grado 2 utilizza una serie di tecniche a seconda delle sue caratteristiche. La lavorazione meccanica (tornitura e fresatura) è diffusa ma richiede tempo poiché il materiale ha una bassa conduttività termica. Solo le tecniche di saldatura come GTAW o EBW comportano rischi di contaminazione e ossidazione del materiale, pertanto è necessario prendere precauzioni. Possono essere utilizzati processi di formatura che possono essere freddi e caldi, potrebbe essere necessaria una ricottura aggiuntiva per ottenere la duttilità. I processi di trattamento termico (ricottura e distensione) vengono impiegati per sviluppare proprietà meccaniche desiderabili. Le modifiche superficiali, come la lucidatura e l'anodizzazione, forniscono maggiore resistenza alla corrosione e aspetto estetico. Al contrario, le tecniche di produzione meccanica come SLM ed EBM sono molto flessibili con strutture con geometrie complesse. Questi metodi vengono generalmente utilizzati per la fabbricazione di parti per apparecchi aerospaziali, medici e chimici.
Applicazioni del titanio grado 2
L'ampio utilizzo del titanio grado 2 è dimostrato dalle sue straordinarie caratteristiche in vari settori. È stato utilizzato dalle industrie aerospaziali nelle strutture delle cellule degli aerei e nelle parti dei motori, nel settore sanitario grazie alla sua biocompatibilità e nei processi chimici per apparecchiature resistenti alla corrosione. Inoltre, viene utilizzato anche in situazioni marine, costruzioni edili e attrezzature sportive perché è durevole e resistente all'ossidazione elettrochimica. In generale la lega di titanio Grado 2 si distingue come materiale insostituibile nei settori come quello aerospaziale che necessitano di materiali leggeri, resistenti alla corrosione e ad alte prestazioni.
