Титан марки 1: классификация, характеристики, ограничения и применение

Обзор

HDC имеет более чем десятилетний опыт работы в области изготовления металлических компонентов на заказ. Мы обладаем прецизионными 4-осными и 5-осевой станки, автоматизированные обрабатывающие центры с ЧПУ, а также профессиональная команда дизайнеров и производителей. Мы можем предоставить вам различные процессы обработки, в том числе фрезерование с ЧПУ, токарная обработка с ЧПУ, лазерная резка, литье металлаи многое другое, чтобы довести до совершенства компоненты из титана класса 1, соответствующие вашим конкретным требованиям.

[оглавление]

Что такое титан класса 1?

Титан 1 класса,  нелегированный сплав Ti («Чистый») 35А, занимает первое место в четырех марках технически чистого титана. Из-за его выдающейся коррозионной стойкости. Он имеет самый низкий уровень кислорода и железа и широко используется в различных областях. Такие как теплообменники, части организма, низкотемпературные сосуды и многое другое.

Сколько марок имеет нелегированный титан?

Технически чистый (CP) титан характеризуется четырьмя основными марками (CP1, CP2 и др.), которые разрабатываются для индивидуальных целей в зависимости от механических свойств (например, прочности, пластичности и формуемости). Класс 1 является воплощением исключительной пластичности и коррозионной стойкости, что делает его лучшим выбором для всех применений в этой категории. Марка 2, широко известная как наиболее универсальный сплав, обеспечивает соответствующий баланс прочности, пластичности и ковкости. Класс прочности 3 имеет преимущество меньшей формуемости, чем класс прочности 2; этот материал подходит для тех требований, которые имеют более высокую прочность, но не являются экстремальными по пластичности. Последняя ступень — 4-я степень, используется для самой прочной, где требуются высокая прочность и умеренная пластичность. Такие марки определяются различными применениями, и в этом случае основной основой является коррозионная стойкость титана, а классы с 1 по 4 определяют основные категории нелегированного титана.

Что является основой для классификации титана?

Марку титана определяют на основании его химического состава, механических свойств, микроструктуры, коррозионной стойкости, формуемости, свариваемости. Единственная разница между коммерческим и чистым титаном заключается в процентном содержании железа и кислорода. Это в свою очередь влияет на прочность и эластичность материала. Легированные марки, такие как марка 5 (Ti-6Al-4V), содержат такие элементы, как алюминий и ванадий, которые делают их прочнее и улучшают другие свойства. Предел прочности, предел текучести, пластичность и ударная вязкость, которые сбалансированы в реальных условиях эксплуатации, являются основой выбора марки с учетом производственных процессов и условий окружающей среды. Эта схема обеспечивает точное нацеливание материала в соответствии с различными требованиями применения, тем самым оптимизируя производительность и факторы стоимости.

Какие ограничения имеет титан класса 1?

Титан марки 1, обладающий высокой пластичностью и отличными коррозионно-стойкими свойствами, имеет эти ограничения из-за своей низкой прочности на разрыв. Следовательно, он не применим для высокопрочных приложений. Титан класса 1 также ограничен с точки зрения механизмов работы при высоких температурах и износостойкости по сравнению с титанами высокого уровня или легированными версиями, что, таким образом, может ограничивать его применение в ситуациях, когда требуются более высокие механические свойства или высокая устойчивость к износу. Более того, поскольку высокая формуемость и свариваемость класса 1, несомненно, являются выгодными для некоторых применений, необходимо оценить экономическую эффективность использования специального материала там, где такие свойства не являются строго необходимыми. Таким образом, титан класса 1 является наиболее предпочтительным для применений, в которых используются его уникальные свойства, такие как коррозионная стойкость и формуемость, а не для тех, где требуется высокая прочность.

Химический состав титана марки 1

Влияют ли другие элементы в титане марки 1 на его свойства?

Титан 1-го класса, который также называют технически чистым титаном, намеренно легируется путем добавления измеренных (т.е. контролируемых) количеств межузельных элементов, таких как кислород, азот, углерод и водород, а также примесей замещения, таких как железо. Действительно, эти элементы играют незначительную роль в определении свойств. Легирование кислородом и азотом увеличивает прочность, но сохраняет его низкий уровень для поддержания пластичности и формуемости. Содержание углерода ограничено, чтобы предотвратить образование карбидов, тем самым сохраняя коррозионную стойкость и пластичность под контролем. Водород, приводящий к охрупчиванию, также сведен к минимуму, а объемное содержание железа уменьшено для повышения прочности; тем не менее, его сохраняют на низком уровне, чтобы сохранить мягкость и высокую формуемость. Это не означает, что все марки титана лучше тех, которые предназначены для использования в высококоррозионных средах; а скорее поддерживать приемлемый баланс между превосходной коррозионной стойкостью, пластичностью и формуемостью, что делает его пригодным для применений, где эти свойства имеют первостепенное значение.

Механические свойства титана марки 1

Физические свойства титана марки 1

Проблемы обработки титана марки 1

В случае обработки титана марки 1 эти проблемы возникают из-за высокой реакционной способности, что делает его более чувствительным к любым загрязнениям, а также его пластичности, что усложняет процессы как механической обработки, так и формовки. Эти высококачественные детали разработаны с учетом строгого контроля окружающей среды, чтобы свести к минимуму ухудшение свойств, а также с учетом использования собственных обрабатывающих инструментов, чтобы предотвратить их прилипание к инструментам и вызвать износ. Крайне важно, чтобы во время сварки и термообработки поддерживалась контролируемая среда, а с материалом обращались бережно, чтобы он не потерял целостность во время формовки, что удорожает производство. Однако эти трудности не сбрасывают со счетов тот факт, что TiGrade 1 обладает высокими коррозионными свойствами, а также биосовместимостью, поэтому он широко используется в требовательных приложениях, таких как химическая обработка, морское судоходство и медицина.

Применение титана класса 1

Титан 1-го класса используется во многих отраслях промышленности, поскольку он достаточно устойчив к коррозии, имеет хорошую формуемость и удобен для сварки. Используемый в химической обрабатывающей промышленности для изготовления таких изделий, как теплообменники и реакторы, он обладает неизменной коррозионной стойкостью к агрессивным веществам. Его устойчивость к коррозии в морской воде делает его пригодным для использования в морских целях, таких как строительство судов и морских платформ. Хотя коррозионностойкий класс 1 является выбором для конструкционных компонентов аэрокосмической отрасли, более высокий класс и сплавы находят важные нишевые применения в аэрокосмической технике. Его биосовместимость является ключевой характеристикой, необходимой для медицинских имплантатов, таких как ортопедические устройства. Кроме того, он является частью производства электроэнергии и таких процессов, как геотермальная и ядерная энергетика, которые склонны к коррозии внутри реактора, а также является частью конструкции из-за ее долговечности и эстетики. Кроме того, долговечность компонента проливает свет на применимость этих мембран в приложениях, ориентированных на устойчивость к экологическим проблемам.