الدرجة 2 عبارة عن تيتانيوم نقي تجاريًا، ومقاومته للزحف منخفضة نسبيًا مقارنة بسبائك التيتانيوم، لكنه لا يزال يُظهر سلوكًا يمكن التنبؤ به وقابل للاستخدام في درجات حرارة مرتفعة معتدلة.
يشير الزحف إلى التشوه البلاستيكي البطيء للمادة تحت ضغط مستمر عند درجة حرارة ثابتة مع مرور الوقت. بالنسبة للتيتانيوم من الدرجة الثانية، يصبح الزحف أحد اعتبارات التصميم عندما تتجاوز درجة حرارة الخدمة حوالي 150 درجة (300 درجة فهرنهايت)، ويصبح تأثيره ذا أهمية متزايدة مع زيادة درجة الحرارة والحمل.
عند درجات حرارة أقل من 315 درجة (600 درجة فهرنهايت)، يحافظ الصف 2 على مقاومة زحف معتدلة. ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات ذات الضغط المنخفض وغير الهيكلية ذات درجات الحرارة العالية مثل المبادلات الحرارية وأنظمة الأنابيب والمكونات في معدات المعالجة. ومع ذلك، في ظل ظروف الضغط العالي ودرجات الحرارة المرتفعة، يتشوه التيتانيوم النقي بسهولة أكبر من درجات السبائك مثل Ti‑6Al‑4V أو سبائك التيتانيوم الأخرى المقاومة للحرارة.
يتأثر سلوك الزحف للصف الثاني بشدة بما يلي:
درجة حرارة:تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تقليل قوة الزحف بشكل كبير وتسريع التشوه.
مستوى التوتر:يؤدي الضغط المطبق العالي إلى تقصير عمر الزحف وزيادة معدل إجهاد الزحف.
البنية المجهرية:يلعب حجم الحبوب دورًا؛ تقلل أحجام الحبوب الدقيقة بشكل عام من مقاومة الزحف، في حين يمكن للبنى المجهرية الخشنة تحسينها.
وقت التعرض:يؤدي التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة لفترة طويلة إلى تعزيز تشوه الزحف واسترخاء التوتر.
نظرًا لأن الدرجة 2 لا تحتوي على عناصر صناعة السبائك المقوية مثل الألومنيوم أو الفاناديوم أو القصدير، فإنها تفتقر إلى الاستقرار في درجات الحرارة العالية ومقاومة الزحف التي توفرها تصلب الترسيب أو التقوية بالمحلول الصلب في سبائك التيتانيوم. لذلك، لا يوصى باستخدام الدرجة الثانية للمكونات الهيكلية شديدة التحمل المعرضة لأحمال عالية عند درجات حرارة أعلى من 300-350 درجة لفترات طويلة.
في ملخص:
أقل من 150 درجة: استقرار الأبعاد ممتاز؛ زحف لا يكاد يذكر.
150-315 درجة: سلوك زحف معتدل؛ مقبول لتطبيقات الضغط المنخفض إلى المتوسط.
فوق 315 درجة: تنخفض مقاومة الزحف بشكل ملحوظ؛ غير مناسبة للاستخدام الهيكلي عالي الضغط.
بالنسبة لمتطلبات درجات الحرارة العالية والمقاومة العالية للزحف، يوصى عادةً بسبائك التيتانيوم أو غيرها من المواد المقاومة للحرارة بدلاً من التيتانيوم النقي من الدرجة الثانية تجاريًا.
