الاختلافات بين المعرفة GR3 و GR 4 Titanium -

يتم تصنيف كل من التيتانيوم الصف 3 (GR3) وتيتانيوم الصف 4 (GR4)التيتانيوم النقي التجاري (CP TI)- فهي لا تحتوي على عناصر سبائك مضافة عمداً ، مع وجود اختلافات في الأداء في المقام الأول بواسطة الاختلافات في محتوى الشوائب (وخاصة الأكسجين) والخصائص الميكانيكية اللاحقة. فيما يلي مقارنة مفصلة عبر الأبعاد الرئيسية:

1. التكوين الكيميائي

يكمن التمييز الأساسي فيمحتوى الأكسجين، مما يؤثر بشكل مباشر على القوة والليونة. كلا الدرجتين لديها الحد الأدنى من نقاء التيتانيوم بنسبة 99 ٪ ~ ، مع حدود خاضعة للرقابة على الشوائب النزرة (الحديد ، الكربون ، النيتروجين ، الهيدروجين).

عنصر	التيتانيوم الصف 3 (الحدود النموذجية)	التيتانيوم الصف 4 (الحدود النموذجية)	ملاحظة رئيسية
الأكسجين (س)	أقل من أو يساوي 0.35 ٪	أقل من أو يساوي 0.40 ٪	الصف 4 يحتوي على أوكسيجين أعلى - هذا هو المحرك الرئيسي لقوته العليا.
الحديد (Fe)	أقل من أو يساوي 0.30 ٪	أقل من أو يساوي 0.50 ٪	الصف الرابع يسمح بمزيد من الشوائب الحديدية.
الكربون (ج)	أقل من أو يساوي 0.08 ٪	أقل من أو يساوي 0.08 ٪	حدود متطابقة للكربون.
النيتروجين (ن)	أقل من أو يساوي 0.05 ٪	أقل من أو يساوي 0.05 ٪	حدود متطابقة للنيتروجين.
الهيدروجين (ح)	أقل من أو يساوي 0.015 ٪	أقل من أو يساوي 0.015 ٪	حدود صارمة متطابقة (تسبب الهيدروجين هشاشة في التيتانيوم).

2. الخصائص الميكانيكية

يعمل الأكسجين كـ "عامل تقوية" في التيتانيوم النقي - يزيد محتوى الأكسجين العالي من القوة ولكنه يقلل من ليونة. ينعكس هذا الاتجاه بوضوح في الأداء الميكانيكي لـ GR3 و GR4 (القيم أدناهحالة الصلب، الحالة الأكثر شيوعا لـ CP TI):

الممتلكات (الصلب)	التيتانيوم الصف 3	التيتانيوم الصف 4	الفرق الأساسي
قوة الشد	485-655 ميجا باسكال	550-795 ميجا باسكال	الصف الرابع هو ~ 13-20 ٪ أقوى من الصف 3 ، وذلك بفضل محتوى الأكسجين العالي.
قوة العائد (0.2 ٪ إزاحة)	380-550 ميجا باسكال	485-690 ميجا باسكال	قوة العائد في الصف 4 هي ~ 28-25 ٪ أعلى - حاسمة في تطبيقات التحميل -.
استطالة (طول قياس 50 مم)	أكبر من أو تساوي 18 ٪	أكبر من أو تساوي 10 ٪	الصف الثالث لديه ليونة أفضل بكثير (تقريبا ضعف GR4) ، مما يجعل من الأسهل تشكيل.
صلابة (روكويل ب)	~ 80-90 HRB	~ 90-100 HRB	الصف 4 أصعب قليلاً ، مما يحسن مقاومة التآكل في سيناريوهات التآكل المنخفضة-.

3. مقاومة التآكل

يحتفظ كلتا الدرجتين بتوقيع التيتانيوممقاومة تآكل ممتازة، نظرًا لأن نقاءها العالي وتكوين طبقة كثيفة ، - ، تحميهم طبقة من أكسيد التيتانيوم (Tio₂) من معظم البيئات. ومع ذلك ، توجد اختلافات خفية في الظروف القاسية:

التيتانيوم الصف 3: يؤدي أداء جيدًا في بيئات تآكل معتدل ، بما في ذلك مياه البحر ، والأحماض المخففة (على سبيل المثال ،<10% sulfuric acid), and atmospheric conditions. Its lower impurity content (vs. Gr4) gives it marginally better resistance to تكسير تآكل الإجهاد (SCC)في كلوريد - البيئات الغنية (على سبيل المثال ، التطبيقات البحرية).

التيتانيوم الصف 4: يحافظ على مقاومة التآكل القوية في معظم البيئات نفسها مثل GR3. ومع ذلك ، فإن محتوى الحديد الأعلى قليلاً قد يقلل من مقاومة SCC في حلول كلوريد عدوانية للغاية (على سبيل المثال ، المحلفين الساخن والمركّز) مقارنة بـ GR3. للاستخدام الصناعي أو الطبي العام ، هذا الاختلاف ضئيل.

4.

تؤثر الليونة والقوة بشكل مباشر على مدى سهولة معالجة هذه الدرجات:

قابلية التشكيل:

الصف 3: ليونة عالية تجعلها مثاليةتشكيل بارد(على سبيل المثال ، الانحناء ، المتداول ، الرسم العميق) دون الحاجة إلى الصلب الوسيط المتكرر (المعالجة الحرارية لاستعادة ليونة بعد التشوه).

الصف الرابع: ليونة أقل يعني أن التكوين البارد يتطلب معدلات تشوه أبطأ وقد تحتاجالصلب الوسيطلمنع التكسير. إنه أقل ملاءمة للأجزاء المعقدة العميقة-.

اللحام:

كلتا الدرجتين قابلة لحام باستخدام عمليات التيتانيوم القياسية (على سبيل المثال ، لحام TIG مع التدريع الأرجون لمنع الأكسدة). ينتج محتوى الأكسجين السفلي للصف 3جودة لحام أكثر اتساقاوأقل ما بعد - هشاشة الحيل. قد تتطلب اللحامات في الصف الرابع التحكم في مدخلات الحرارة أكثر دقة لتجنب نمو الحبوب المفرط (مما يقلل من ليونة).

الآلات:

يعتبر كلاهما "صعبًا للآلة" (بسبب انخفاض الموصلية الحرارية وارتفاع تصلب العمل) ، لكن القوة الأعلى للصف 4 تزيد من قوى القطع وارتداء الأدوات قليلاً مقارنة بالصف 3.

info-443-442 info-432-432

info-432-432 info-441-431

5. التطبيقات النموذجية

إن قواعدها المتباينة - تجعل أرصدة الحجم GR3 و GR4 مناسبة لحالات الاستخدام المميزة:

التيتانيوم الصف 3

يعطي الأولويةليونة وتشكيلللتطبيقات حيث تكفي القوة المعتدلة:

المعالجة الكيميائية: الخزانات والأنابيب والصمامات للتعامل مع الأحماض المخففة أو المواد الكيميائية العدوانية.

الهندسة البحرية: السحابات بدن وأنابيب المبادل الحراري والمكونات الخارجية (تستفيد من مقاومة SCC الجيدة).

الأجهزة الطبية: غير - تحميل - أجزاء تحمل (على سبيل المثال ، مهاوي الصك الجراحي ، أغلفة الزرع) حيث يكون التوافق الحيوي والقدرة على التكوين مفتاحًا.

السلع الاستهلاكية: حالات مشاهدة ، المجوهرات ، والأجزاء الهيكلية خفيفة الوزن تتطلب تشكيلًا سهلاً.

التيتانيوم الصف 4

يعطي الأولويةقوة عاليةللتحميل - المحمل أو تطبيقات الإجهاد العالية -:

زراعة الطبية: تحميل - مكونات تحمل (على سبيل المثال ، مسامير العظام ، سيقان زرع الورك ، الدخات الأسنان) حيث تكون القوة والتوافق الحيوي أمرًا بالغ الأهمية. إنه أكثر درجة CP TI استخدامًا على نطاق واسع في الأجهزة الطبية لهذا السبب.

Aerospace: Low - الوزن ، العالي - الأجزاء الهيكلية قوة (على سبيل المثال ، قوسين ، السحابات) للطائرات أو المركبة الفضائية (حيث تكون توفير الوزن والقوة أمرًا بالغ الأهمية).

الصناعي: أنابيب الضغط العالية - ، وأوعية الضغط ، ومكونات المضخة للتعامل مع المعدل - إلى - أحمال الإجهاد العالية.

المعدات الرياضية: رؤساء نادي الجولف ، وإطارات الدراجات ، ومعدات التسلق (الاستفادة من قوته - إلى - نسبة الوزن).

الاختلافات بين GR3 و GR 4 التيتانيوم