Wat is titanium van graad 3 dat wordt gebruikt voor

1. Waar wordt titanium van klasse 3 voor gebruikt?

Graad 3 titanium is eencommercieel zuivere (CP) titaniumkwaliteitgepositioneerd tussen klasse 2 (lagere sterkte, hogere ductiliteit) en klasse 4 (hogere sterkte, lagere ductiliteit) in de CP-titaniumfamilie. Het belangrijkste voordeel is een uitgebalanceerde combinatie vanmatig hoge sterkte, goede ductiliteit en uitstekende corrosieweerstand-waardoor het geschikt is voor toepassingen waarbij de sterkte van klasse 2 onvoldoende is, maar de verminderde vervormbaarheid van klasse 4 een nadeel is. Veel voorkomende toepassingen zijn onder meer:

Chemische verwerkingsapparatuur: Het wordt veel gebruikt voor componenten zoals kleppen, pompen en warmtewisselaarbuizen die milde tot matig corrosieve vloeistoffen verwerken (bijvoorbeeld verdunde zuren, organische oplosmiddelen). De corrosieweerstand overtreft veel roestvast staal en de sterkte is voldoende om gematigde druk- en temperatuurbelastingen (tot ~300 graden) te weerstaan.

Maritieme en offshore-toepassingen: Graad 3 wordt gebruikt voor maritieme hardware (bijv. bevestigingsmiddelen, beugels en kleine structurele onderdelen) en offshore-platformcomponenten. Het is beter bestand tegen zeewatercorrosie dan koolstofstaal en komt overeen met de maritieme duurzaamheid van klasse 2, terwijl het een hogere sterkte biedt voor dragende rollen.

Lucht- en ruimtevaart (niet-cruciale onderdelen): Het wordt gebruikt in lucht- en ruimtevaartcomponenten die geen-last-dragen of- met lage spanning belasten, zoals leidingen, hydraulische leidingen en lichtgewicht structurele beugels. Hoewel niet zo sterk als Ti-6Al-4V (graad 5), maken de lagere kosten en betere vervormbaarheid het een kosteneffectieve keuze voor minder veeleisende onderdelen in de lucht- en ruimtevaart.

Medische apparaten (implantaten met tijdelijke of lage -belasting): Voor medische toepassingen op de korte- termijn of met lage- stress (bijv. chirurgische clips, kleine botfixatiepinnen) zijn de biocompatibiliteit van graad 3 (vergelijkbaar met andere CP-titaniumkwaliteiten) en matige sterkte voldoende. Het komt minder vaak voor bij implantaten met langdurige -belasting-belasting (bijv. heupvervangingen) dan graad 5, maar de ductiliteit ervan maakt het gemakkelijker om kleine, ingewikkelde apparaten te vormen.

Industriële en architectonische componenten: Het wordt gebruikt voor industriële bevestigingsmiddelen met hoge-corrosie-weerstand, architectonische afwerkingen en lichtgewicht structurele onderdelen in zware omstandigheden (bijvoorbeeld kustgebouwen, chemische fabrieken). De sterkte zorgt voor duurzaamheid, terwijl de vervormbaarheid fabricage in aangepaste vormen mogelijk maakt.

2. Wat is de chemische samenstelling van Graad 3?

Titanium van klasse 3 wordt door normen als ASTM International (bijvoorbeeld ASTM B265 voor plaat/plaat, ASTM B348 voor staven) gedefinieerd als een hoog-zuivere titaniumlegering met streng gecontroleerde sporen van onzuiverheden. In tegenstelling tot gelegeerde titaniumsoorten (bijvoorbeeld klasse 5) bevat het geen opzettelijke legeringselementen.-De eigenschappen worden voornamelijk beïnvloed door onzuiverheidsniveaus (vooral zuurstof, die het materiaal versterkt). De typische chemische samenstelling (in gewicht) is:

Element	Inhoudsbereik	Rol/notities
Titaan (Ti)	Saldo (~99,5%–99,7%)	Basismetaal; biedt inherente ductiliteit, corrosieweerstand en biocompatibiliteit.
Zuurstof (O)	0.20%–0.30%	De primaire versterkende onzuiverheid; Een hoger zuurstofgehalte (vs. Graad 2, dat minder dan of gelijk is aan 0,20% O) geeft Graad 3 zijn verhoogde sterkte, maar vermindert de ductiliteit enigszins.
Ijzer (Fe)	Maximaal 0,30%	Een veel voorkomende spooronzuiverheid; gecontroleerd om verzwakking van het materiaal of vermindering van de corrosieweerstand te voorkomen.
Koolstof (C)	Maximaal 0,08%	Beperkt om de vorming van broze titaniumcarbiden te voorkomen, die de taaiheid en taaiheid aantasten.
Stikstof (N)	Maximaal 0,05%	Gecontroleerd om de vorming van broze titaniumnitriden te voorkomen, die onder spanning scheuren kunnen veroorzaken.
Waterstof (H)	Maximaal 0,015%	Geminimaliseerd om waterstofverbrossing (scheuren door hydridevorming in het titaniumrooster) te voorkomen.

Deze samenstelling zorgt ervoor dat klasse 3 de corrosieweerstand en biocompatibiliteit van puur titanium behoudt en tegelijkertijd een hogere sterkte bereikt dan klasse 2.

info-443-438 info-438-438

3. Wat is de hardheid van klasse 3?

De hardheid van titanium van graad 3 ligt tussen graad 2 (zachter) en graad 4 (harder) vanwege het hogere zuurstofgehalte (wat het materiaal versterkt). De hardheidswaarden variëren enigszins afhankelijk vanverwerking staat-de meest voorkomende toestand is volledig uitgegloeid (om de ductiliteit te optimaliseren en restspanningen te verminderen). Hieronder vindt u typische hardheidswaarden voor gegloeid titanium van klasse 3, volgens ASTM-normen en industriële gegevens:

Hardheidstest	Typische waarde	Bereik	Testomstandigheden/opmerkingen
Brinell-hardheid (HB)	~130–150 HB	125–155 HB	Gemeten met een belasting van 3000 kg en een wolfraamcarbide kogel met een diameter van 10 mm (standaard voor het testen van de titaniumhardheid).
Rockwell-hardheid (HRB)	~80–85 HRB	78–87 HRB	Maakt gebruik van de B--schaal (100 kg belasting, stalen kogel met een diameter van 1/16"), geschikt voor middel-harde CP-titaniumsoorten.
Vickers-hardheid (HV)	~ 140–160 hoogspanning	135–165 hoogspanning	Getest met een diamanten piramidevormige indringer; biedt nauwkeurige metingen voor dunne secties (bijvoorbeeld klasse 3-platen of folies).

Met name is klasse 3 niet ontworpen voor toepassingen met hoge-hardheid-de sterkte (typische treksterkte: 550–700 MPa) en hardheid zijn op maat gemaakt voor een evenwicht tussen duurzaamheid en vervormbaarheid. Koud-verwerken (bijv. walsen, trekken) kan de hardheid verhogen (bijv. tot ~170 HB), maar dit proces vermindert de ductiliteit en wordt alleen gebruikt voor specifieke toepassingen die een hogere oppervlaktehardheid vereisen (bijv. slijtvaste bevestigingsmiddelen-).