1. Wat is titanium van klasse 7?
Titanium van klasse 7, ook wel 'titanium-palladiumlegering' genoemd, is eencommercieel zuiver titanium (CP Ti) variantgemodificeerd met een kleine toevoeging van palladium (Pd). Het is gestandaardiseerd door organisaties als ASTM International (bijv. ASTM B265 voor plaat/plaat, ASTM B348 voor staven) en wordt vooral gewaardeerd vanwege zijnverbeterde corrosieweerstand-veel beter dan ongelegeerde CP-titaniumsoorten (bijv. klasse 2, klasse 4) en zelfs veel titaniumlegeringen (bijv. Ti-6Al-4V) in agressieve chemische omgevingen.
In tegenstelling tot titaniumlegeringen met hoge{0}} sterkte (bijvoorbeeld klasse 5), behoudt klasse 7 de ductiliteit, vervormbaarheid en biocompatibiliteit van puur titanium, maar wordt een belangrijke beperking van standaard CP-titanium aangepakt: gevoeligheid voorspleetcorrosieEnputcorrosiebij het verminderen van zure omgevingen (bijvoorbeeld heet zoutzuur, zwavelzuur). De unieke eigenschappen maken het tot een basisproduct in sectoren als chemische verwerking, farmacie en ontzilting-waar resistentie tegen agressieve chemicaliën niet-onderhandelbaar is.
2. Wat is de chemische samenstelling van graad 7?
De samenstelling van titanium van klasse 7 wordt gedefinieerd door strikte ASTM-normen, met palladium als het enige opzettelijke legeringselement (toegevoegd om de corrosieweerstand te vergroten). Sporenonzuiverheden worden streng gecontroleerd om de prestaties niet in gevaar te brengen. De typische samenstelling (in gewicht) is als volgt:
| Element | Inhoudsbereik | Rol |
|---|---|---|
| Titaan (Ti) | Saldo (~99,7%–99,8%) | Basismetaal, dat inherente ductiliteit, vervormbaarheid en basiscorrosieweerstand biedt. |
| Palladium (Pd) | 0,12%–0,25% | Kritisch legeringselement: Vermindert de elektrochemische activiteit van titanium, waardoor de afbraak van de oxidelaag bij reducerende zuren wordt voorkomen. Het verbetert ook de weerstand tegen spleetcorrosie in chloride-rijke omgevingen. |
| Ijzer (Fe) | Maximaal 0,25% | Spoor onzuiverheid op; gecontroleerd om verzwakking van de legering of vermindering van de corrosieweerstand te voorkomen. |
| Koolstof (C) | Maximaal 0,08% | Spoor onzuiverheid op; beperkt om de vorming van brosse titaniumcarbiden te voorkomen, die de ductiliteit verminderen. |
| Stikstof (N) | Maximaal 0,05% | Spoor onzuiverheid op; gecontroleerd om de vorming van broze titaniumnitriden, die de taaiheid aantasten, te voorkomen. |
| Waterstof (H) | Maximaal 0,015% | Spoor onzuiverheid op; geminimaliseerd om waterstofverbrossing (scheuren onder spanning als gevolg van hydridevorming) te voorkomen. |
| Zuurstof (O) | Maximaal 0,20% | Sporen van onzuiverheden (ook een milde versterker); gecontroleerd om sterkte en ductiliteit in evenwicht te brengen (hogere zuurstof verhoogt de sterkte maar vermindert de vervormbaarheid). |
Deze samenstelling zorgt ervoor dat klasse 7 de verwerkbaarheid van puur titanium behoudt en tegelijkertijd de beoogde corrosieweerstand levert.
3. De hardheid van titanium van klasse 7
De hardheid van titanium van klasse 7 is vergelijkbaar met die van andere commercieel zuivere titaniumsoorten met een laag-zuurstofgehalte (bijvoorbeeld klasse 2) vanwege de minimale legering (alleen palladium, dat een verwaarloosbaar effect heeft op de hardheid). De hardheidswaarden variëren enigszins afhankelijk vanverwerking staat(bijvoorbeeld gegloeid, koud-bewerkt)-de meest voorkomende toestand voor klasse 7 is volledig gegloeid (om de taaiheid en corrosieweerstand te optimaliseren).
De belangrijkste hardheidsgegevens voor gegloeid titanium van klasse 7 (volgens ASTM-normen en industriegegevens) zijn:
| Hardheidstest | Typische waarde | Bereik | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Brinell-hardheid (HB) | ~110–130 HB | 105–135 HB | Gemeten met een belasting van 3000 kg en een wolfraamcarbide kogel met een diameter van 10 mm (standaard voor titanium). |
| Rockwell-hardheid (HRB) | ~70–80 HRB | 68–82 HRB | Maakt gebruik van de B--schaal (100 kg belasting, stalen kogel met een diameter van 1/16"), geschikt voor zachte tot medium-harde metalen zoals CP-titanium. |
| Vickers-hardheid (HV) | ~120–140 hoogspanning | 115–145 hoogspanning | Gemeten met een diamanten piramidevormige indringer; biedt een preciezere waarde voor dunne secties (bijv. plaat van klasse 7). |
Met name is klasse 7 niet ontworpen voor toepassingen met hoge-hardheid-de sterkte (typische treksterkte: 480–620 MPa) is iets hoger dan klasse 2 (370–550 MPa), maar veel lager dan legeringen met hoge-sterkte zoals Ti-6Al-4V (860–1100 MPa). De waarde ervan ligt in corrosieweerstand, niet in hardheid of sterkte. Koud bewerken (bijv. walsen, trekken) kan de hardheid van klasse 7 verhogen (bijv. tot ~150 HB), maar dit wordt zelden gedaan, omdat het de ductiliteit vermindert en in sommige omgevingen de corrosieweerstand in gevaar kan brengen.
