1. Sammensetning
Grad 2: A commercially pure (CP) titanium, meaning it consists of >99% titan med minimale urenheter (f.eks. Spormengder av jern, oksygen, karbon). Den inneholder ingen forsettlige legeringselementer.
Grad 5: En alfa-beta-titanlegering, sammensatt av ~ 90% titan, 6% aluminium (AL) og 4% vanadium (V). Disse legeringselementene blir lagt til for å forbedre styrken, varmemotstanden og prosessbarheten.
2. Mikrostruktur
Grad 2: Som rent titan har den en enfasemikrostruktur dominert avalfa -fase-Et sekskantet nærpakket (HCP) krystallstruktur stabil ved romtemperatur og opp til ~ 882 grader (1.620 grader F). Denne strukturen gir den god duktilitet, men begrenser styrken med høy temperatur.
Grad 5: En alfa-beta-legering, som betyr at mikrostrukturen inneholder både alfa (HCP) og beta (kroppssentrert kubikk, BCC) faser. Betafasen er stabilisert med vanadium, slik at varmebehandling kan manipulere kornstruktur og optimalisere egenskaper som styrke og seighet.
3. Mekaniske egenskaper
Styrke: Grad 5 er betydelig sterkere (2-3x høyere strekkfasthet) enn grad 2, selv i sin glødede tilstand. Varmebehandling øker styrken ytterligere, noe som gjør den egnet for applikasjoner med høy belastning.
Duktilitet: Grad 2 er mer duktil (lettere å danne, bøye eller sveise uten sprekker) enn grad 5, noe som er stivere, men mindre formbar.
Vekt: Begge er lette, men grad 5 er litt mindre tett (~ 2% lettere) på grunn av legeringselementene.
4. Korrosjonsmotstand
Grad 2: Tilbyr utmerket korrosjonsresistens i de fleste miljøer, inkludert ferskvann, sjøvann og milde syrer. Den rene titansammensetningen danner et tett, beskyttende oksidlag (TiO₂) som selvhelger hvis det er skadet.
Grad 5: Også svært korrosjonsbestandig, men litt mindre enn rent titan i ekstreme forhold (f.eks. Konsentrerte syrer eller oksiderende miljøer med høy temperatur). Aluminium og vanadium i sammensetningen går ikke ut over oksydlaget betydelig, noe som gjør det egnet for marine, kjemiske og industrielle omgivelser.
5. Varmemotstand
Grad 2: Beholder styrke opp til ~ 315 grader (600 grader F), men mykner ved høyere temperaturer, og begrenser bruken i høye varmeapplikasjoner.
Grad 5: Presterer bedre på forhøyede temperaturer, og opprettholder styrke opp til ~ 400 grader (752 grader F) på grunn av aluminiums rolle i å stabilisere alfa -fasen. Dette gjør det ideelt for komponenter utsatt for varme, for eksempel jetmotordeler eller industrielle ovner.
6. Biokompatibilitet
Grad 2: Svært biokompatibelt, ikke-giftig og ikke-reaktivt med humant vev, noe som gjør det egnet for medisinsk utstyr med lav stress (f.eks. Pacemaker-tilfeller, kirurgiske verktøy).
Grad 5: Også biokompatible og mye brukt i medisinske implantater (f.eks. Hoftende/kneutskiftninger, beinskruer) på grunn av dens styrke, som tåler de mekaniske belastningene med daglig bevegelse.
7. Applikasjoner
Kjemisk prosessutstyr (rør, tanker)
Marine maskinvare (skrog, festemidler)
Arkitektonisk kledning
Lavstress medisinsk utstyr
Varmevekslere
Luftfartskomponenter (flyredeler, motorblader, landingsutstyr)
Høytytende bildeler (racing suspensjon, eksosanlegg)
Medisinske implantater (felles erstatning, ryggmarge)
Olje- og gassboringsverktøy
Sportsutstyr (Golf Club Heads, Bicycle Frames)
8. Kostnad og maskinbarhet
Grad 2: Generelt rimeligere enn klasse 5 på grunn av den rene sammensetningen. Det er lettere å maskinere, sveise og form, redusere produksjonskostnadene.
Grad 5: Mer kostbart på grunn av legeringselementer og komplekse produksjonsprosesser. Det er vanskeligere å maskinere (på grunn av høy styrke) og krever spesialiserte verktøy, noe som øker fabrikasjonskostnadene.
