1. Samenstelling
Grade 2: A commercially pure (CP) titanium, meaning it consists of >99% titanium met minimale onzuiverheden (bijv. Spoorhoeveelheden ijzer, zuurstof, koolstof). Het bevat geen opzettelijke legeringselementen.
Grade 5: Een alfa-beta titaniumlegering, samengesteld uit ~ 90% titanium, 6% aluminium (AL) en 4% vanadium (V). Deze legeringselementen worden toegevoegd om sterkte, hittebestendigheid en verwerkbaarheid te verbeteren.
2. Microstructuur
Grade 2: Als puur titanium heeft het een enkele fase microstructuur gedomineerd door dealfase fase-Een hexagonale close-packed (HCP) kristalstructuur stabiel bij kamertemperatuur en tot ~ 882 graden (1,620 graden F). Deze structuur geeft het een goede ductiliteit, maar beperkt de sterkte van hoge temperatuur.
Grade 5: Een alfa-beta-legering, wat betekent dat de microstructuur zowel alfa (HCP) als bèta (body-gecentreerde kubieke, BCC) fasen bevat. De bèta -fase wordt gestabiliseerd door vanadium, waardoor warmtebehandeling de graanstructuur kan manipuleren en eigenschappen zoals sterkte en taaiheid kan optimaliseren.
3. Mechanische eigenschappen
Kracht: Grade 5 is aanzienlijk sterker (2-3x hogere treksterkte) dan graad 2, zelfs in de gegloeide staat. Warmtebehandeling verhoogt verder de sterkte, waardoor het geschikt is voor toepassingen met een hoge belasting.
Ductiliteit: Grade 2 is meer ductiel (gemakkelijker te vormen, buigen of lassen zonder kraken) dan graad 5, wat stijver maar minder kneedbaar is.
Gewicht: Beide zijn lichtgewicht, maar graad 5 is iets minder dicht (~ 2% lichter) vanwege de legeringselementen.
4. Corrosieweerstand
Grade 2: Biedt uitstekende corrosieweerstand in de meeste omgevingen, waaronder zoet water, zeewater en milde zuren. De pure titaniumsamenstelling vormt een dichte, beschermende oxidelaag (Tio₂) die zelfgenees als beschadigd.
Grade 5: Ook zeer corrosiebestendig, hoewel iets minder dan zuiver titanium in extreme omstandigheden (bijv. Geconcentreerde zuren of oxiderende omgevingen met hoge temperatuur). Het aluminium en vanadium in zijn samenstelling zijn de oxidelaag niet significant in gevaar, waardoor het geschikt is voor mariene, chemische en industriële omgevingen.
5. Hittebestendigheid
Grade 2: Behoudt sterkte tot ~ 315 graden (600 graden F) maar verzacht bij hogere temperaturen, waardoor het gebruik ervan in toepassingen met een hoge verwarming wordt beperkt.
Grade 5: Presteert beter bij verhoogde temperaturen, waardoor de sterkte tot ~ 400 graden (752 graden F) wordt gehandhaafd vanwege de rol van aluminium bij het stabiliseren van de alfase. Dit maakt het ideaal voor componenten die worden blootgesteld aan warmte, zoals jetmotoronderdelen of industriële ovens.
6. Biocompatibiliteit
Grade 2: Zeer biocompatibel, niet-toxisch en niet-reactief met menselijk weefsel, waardoor het geschikt is voor medische apparaten met weinig stress (bijv. Pacemaker-gevallen, chirurgische hulpmiddelen).
Grade 5: Ook biocompatibel en veel gebruikt in medische implantaten (bijv. Heup/knievervangingen, botschroeven) vanwege de sterkte, die bestand is tegen de mechanische ladingen van dagelijkse beweging.
7. Toepassingen
Chemische verwerkingsapparatuur (leidingen, tanks)
Mariene hardware (rompen, bevestigingsmiddelen)
Architecturale bekleding
Medische hulpmiddelen met weinig stress
Warmtewisselaars
Lucht- en ruimtevaartcomponenten (Airframe -onderdelen, motorbladen, landingsgestel)
Krachtige auto-onderdelen (racenophanging, uitlaatsystemen)
Medische implantaten (gewrichtsvervangingen, spinale hardware)
Olie- en gasboorgereedschap
Sportuitrusting (golfclubhoofden, fietsframes)
8. Kosten en bewerkbaarheid
Grade 2: Over het algemeen goedkoper dan graad 5 vanwege de pure compositie. Het is gemakkelijker om de productiekosten te bewerken, te lassen en te vormen, waardoor de productiekosten worden verlaagd.
Grade 5: Duurder vanwege de legeringselementen en complexe productieprocessen. Het is moeilijker om te bewerken (vanwege hoge sterkte) en vereist gespecialiseerde hulpmiddelen, toenemende fabricagekosten.
