Các loại hợp kim titan và đặc điểm của chúng

Có nhiều nhãn hiệu titan và hợp kim titan, bao gồm titan nguyên chất công nghiệp Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, hợp kim titan Gr7, Gr11, Gr5, Gr23, Gr12, Ti 5Al-2.5Sn, v.v. nhãn hiệu hợp kim titan có thể khác nhau rất nhiều. Làm thế nào để chọn loại hợp kim titan phù hợp cho sử dụng công nghiệp? Sự khác biệt và kịch bản áp dụng của các thương hiệu này là gì?

Titan nguyên chất công nghiệp

Gr1 Titanium là loại đầu tiên trong bốn loại titan nguyên chất thương mại. Nó là loại mềm nhất và dễ uốn nhất trong số các loại này. Nó có khả năng định hình tối đa, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và độ bền va đập cao. Vì tất cả những đặc tính này, titan Loại 1 là vật liệu được lựa chọn cho bất kỳ ứng dụng nào yêu cầu dễ tạo hình và thường được sử dụng làm tấm titan và ống titan. Cũng có sẵn cho:

Xử lý hóa chất, sản xuất clorat, cực dương ổn định kích thước, khử muối, xây dựng, công nghiệp y tế, công nghiệp hàng hải, linh kiện ô tô, kết cấu khung máy bay.

Gr2 Titanium: Do tính đa dạng và sẵn có rộng rãi, Titanium Loại 2 được mệnh danh là “con ngựa thồ” của ngành công nghiệp titan nguyên chất thương mại. Nó có nhiều đặc tính giống như titan loại 1 nhưng mạnh hơn một chút. Cả hai đều có khả năng chống ăn mòn như nhau. Lớp này có khả năng hàn, độ bền, độ dẻo và khả năng định hình tốt. Điều này làm cho thanh và tấm titan loại 2 trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhiều ứng dụng: xây dựng, sản xuất điện, công nghiệp y tế, xử lý hydrocarbon, công nghiệp hàng hải, tấm che ống xả, vỏ khung máy bay, khử muối, xử lý hóa chất, sản xuất clorat.

Titan Gr3, loại này ít nhất sử dụng các loại titan nguyên chất về mặt thương mại, nhưng điều đó không làm cho nó kém giá trị hơn. Loại 3 mạnh hơn loại 1 và 2, có độ dẻo tương tự và chỉ có khả năng tạo hình nhẹ nhưng có tính chất cơ học cao hơn so với các loại trước đó. Cấp 3 dành cho các ứng dụng yêu cầu cường độ vừa phải và khả năng chống ăn mòn sơ cấp. Chúng bao gồm: cấu trúc hàng không vũ trụ, xử lý hóa chất, công nghiệp y tế, công nghiệp hàng hải.

Gr4 Titanium, Lớp 4 được coi là loại titan mạnh nhất trong bốn loại titan nguyên chất thương mại. Nó cũng được biết đến với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, khả năng định dạng tốt và khả năng hàn. Mặc dù thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, hợp kim titan loại 4 gần đây đã tìm thấy vị trí của chúng trong hợp kim titan y tế. Nó được yêu cầu trong các ứng dụng đòi hỏi cường độ cao:

Các thành phần khung máy bay, bình đông lạnh, bộ trao đổi nhiệt, thiết bị CPI, ống ngưng tụ, dụng cụ phẫu thuật, giỏ ngâm chua.

Hợp kim titan

titan Gr7

Gr7 Titanium giống hệt về mặt cơ học và vật lý với Loại 2 ngoại trừ nguyên tố xen kẽ palladium đã được thêm vào để hợp kim hóa nó. Lớp 7 mang lại khả năng hàn và hiệu suất tuyệt vời và có khả năng chống ăn mòn cao nhất trong tất cả các hợp kim titan. Trên thực tế, nó có khả năng chống ăn mòn cao nhất trong số các axit khử. Lớp 7 được sử dụng cho các thành phần thiết bị sản xuất và quy trình hóa học. Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường có tính axit giảm.

Titan Gr11, chống ăn mòn, có thể được sử dụng để chống ăn mòn kẽ hở và khử axit trong môi trường clorua. Các đặc tính hữu ích khác bao gồm độ dẻo tối ưu, khả năng tạo hình nguội, độ bền hữu ích, độ bền va đập và khả năng hàn tuyệt vời. Hợp kim này có thể được sử dụng trong các ứng dụng titan tương tự như Lớp 1, đặc biệt khi cần ăn mòn, ví dụ: xử lý hóa học, sản xuất clorat, khử muối, ứng dụng hàng hải.

Lớp Ti 6Al-4V (Gr5)

Ti 6Al-4V hoặc titan cấp 5 được biết đến là "đặc sản" của hợp kim titan và là hợp kim được sử dụng phổ biến nhất trong số tất cả các hợp kim titan. Chiếm 50% tổng lượng tiêu thụ titan của thế giới.

Khả năng sử dụng của nó nằm ở nhiều lợi ích của nó. Ti 6Al-4V có thể được xử lý nhiệt để tăng độ bền. Nó có thể được sử dụng trong các kết cấu hàn hoạt động ở nhiệt độ lên tới 600 độ F. Hợp kim này kết hợp độ bền cao, trọng lượng nhẹ, khả năng định dạng tốt và khả năng chống ăn mòn cao.

Sự sẵn có của Ti 6AI-4V khiến nó trở thành hợp kim được lựa chọn cho một số ngành công nghiệp bao gồm các ngành công nghiệp chế biến hàng không vũ trụ, y tế, hàng hải và hóa chất. Nó có thể được sử dụng để tạo nội dung kỹ thuật sau:

tua bin máy bay

bộ phận động cơ

bộ phận kết cấu máy bay

Ốc vít hàng không vũ trụ

Bộ phận tự động hóa hiệu suất cao

Ứng dụng hàng hải

Thiết bị thể thao

Lớp Ti 6AL-4V ELI (Gr23)

Ti 6AL-4V ELI hoặc Cấp 5 là dạng có độ tinh khiết cao hơn của Ti 6Al-4V. Nó có thể được làm thành cuộn, dây, dây hoặc dây dẹt. Nó là sự lựa chọn hàng đầu cho bất kỳ dịp nào đòi hỏi độ bền cao, trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn tốt và độ bền cao. Nó có khả năng chịu thiệt hại tuyệt vời đối với các hợp kim khác.

Những ưu điểm này làm cho loại Gr23 trở thành loại titan nha khoa và y tế tối ưu. Do khả năng tương thích sinh học, độ bền mỏi tốt và mô đun thấp, nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng y sinh như các bộ phận cấy ghép. Nó cũng có thể được sử dụng cho các thủ tục phẫu thuật chi tiết như:

Móng tay và ốc vít chỉnh hình

cáp chỉnh hình

kẹp thắt

cấy ghép phẫu thuật

Dụng cụ chỉnh nha

trong phẫu thuật thay khớp

thùng chứa đông lạnh

thiết bị cố định xương