Kakšna je čistost titana stopnje 2?

Dec 09, 2025

Titan stopnje 2 je najpogosteje uporabljen razred komercialno čistega (CP) titana. Po masi vsebuje najmanj 99,2 % titana, preostanek pa sestavljajo majhne, ​​strogo nadzorovane količine železa, kisika, ogljika, dušika in vodika. Ti vmesni elementi niso nečistoče v običajnem smislu: kisik in železo sta namenoma omejena, namesto da bi bila izločena, ker nadzirata trdnost in trdoto kakovosti. Rezultat je kovina, ki združuje odlično odpornost proti koroziji, dobro sposobnost oblikovanja in zmerno trdnost, zato jo inženirji določajo za toplotne izmenjevalnike, kemične cevi, pomorsko strojno opremo in medicinske naprave.

Mejne vrednosti kemijske sestave po ASTM B265

Sestavo titana stopnje 2 določa ASTM B265 za ploščo, pločevino in trak ter ASTM B861 in ASTM B862 za cevi. Največje dovoljene meje so:

Element Največja teža % Vpliv na lastnosti
Titan (Ti) Stanje (večje ali enako 99,2) Navadna kovina
Dušik (N) 0.03 Okrepi, vendar zmanjša duktilnost, če je pretirana
Ogljik (C) 0.08 Zmerno krepilo
vodik (H) 0.015 Lahko povzroči krhkost nad mejo
Železo (Fe) 0.30 Najpogostejši ostanek, poveča moč
kisik (O) 0.25 Primarni regulator moči
Drugi elementi, vsak 0.10 Ostanki, kot je silicij
Ostali elementi, skupaj 0.40 Vsota vseh ostankov

Posebno pozornost si zasluži kisik. Sprememba kisika za približno 0,1 % premakne natezno trdnost CP titana za približno 50 MPa, zato jo mlinarji strogo nadzorujejo in certificirani material vedno nosi potrdilo o preskusu mlina, ki navaja dejansko vsebnost kisika.

Mehanske in fizikalne lastnosti

Tipične minimalne vrednosti za žarjeni titan stopnje 2 so natezna trdnost 345 MPa, 0,2-odstotna meja tečenja 275 MPa in raztezek 20 % na 50 mm. Gostota je 4,51 g/cm³, modul elastičnosti okoli 105 GPa in trdota 160-200 HV. Mehko žarjenje se običajno izvaja pri 600-700 stopinjah in obdelava za razbremenitev pri 450-600 stopinjah, čemur sledi zračno hlajenje. Ker je razred enofazni alfa titan, ga ni mogoče okrepiti s toplotno obdelavo; moč izvira iz nadzora sestave in hladnega dela.

Titan razreda 2 proti razredu 23

Stopnja 23 (Ti-6Al-4V ELI) je zlitina alfa-beta in ne stopnje CP, oba materiala pa služita različnim namenom oblikovanja. Razred 2 ponuja približno 345 MPa natezno trdnost, izjemno duktilnost in najboljšo hladno preoblikovalnost običajnih izdelkov iz titana, zaradi česar je idealen za varjene posode, cevne snope in oblikovane komponente. Razred 23 nudi 895 MPa ali več natezne trdnosti in večjo lomno žilavost, vendar za ceno oblikovanja, varljivosti in cene. Za medicinske vsadke, ki nosijo obremenitev, je standardna stopnja 23 po ASTM F136; za kirurške instrumente in nenosilne naprave pogosto zadostuje razred 2 po ASTM F67.

Tipične aplikacije

Kemična obdelava: cevi izmenjevalnika toplote, obloge reaktorjev in cevi za kloride in oksidativne medije

Pomorstvo: cevi za hlajenje morske vode, cevi za naprave za razsoljevanje in strojna oprema na morju

Proizvodnja električne energije: kondenzatorske cevi in ​​zaščita lopatic parne turbine

Medicina: kirurški instrumenti in komponente naprav za vsaditev po ASTM F67

Arhitekturno: strešne kritine, obloge in strukturna oprema, kjer sta pomembna odpornost proti koroziji in končna obdelava

Opombe o nakupu titana stopnje 2

Ko nabavljate titan stopnje 2, navedite potrdilo o mlinskem preskusu v skladu z EN 10204 tip 3.1 in potrdite dejanske vrednosti kisika in železa, preverite veljavni standard izdelka (ASTM B265, B861 ali B862, odvisno od oblike) in navedite pogoje dostave, običajno žarjeno. Potrdite tolerance dimenzij v primerjavi s standardom in ne v primerjavi z nominalnimi vrednostmi, zlasti za tank{7}}cevi, ki se uporabljajo v toplotnih izmenjevalnikih.

pogosta vprašanja

Ali je titan stopnje 2 99,2 % čist?

ja ASTM B265 določa minimalno vsebnost titana 99,2 % za stopnjo 2, pri čemer so bilanca nadzorovani ostanki, predvsem kisik in železo.

Zakaj je kisik v 2. stopnji omejen na 0,25 %?

Kisik je najmočnejši trdn{0}}ojačevalec v titanu CP. Največ 0,25 % je kompromis med trdnostjo, potrebno za strukturno uporabo, ter duktilnostjo in sposobnostjo oblikovanja, po kateri je razred znan.

Ali je mogoče variti titan stopnje 2?

ja Razred 2 zlahka vari z GTAW ali GMAW, vendar mora biti območje zvara zaščiteno z argonom na obeh straneh, za ohranitev duktilnosti zvara pa je treba uporabiti dodano kovino z ustrezno ali nižjo vsebnostjo kisika.

Kakšna je razlika med titanom razreda 1 in razreda 2?

Razred 1 dovoljuje največ 0,18 % kisika v primerjavi z 0,25 % za razred 2, kar daje razredu 1 nižjo trdnost (najmanj 240 MPa), vendar večjo duktilnost. Stopnja 2 je prednostna, kadar je potrebno ravnotežje med trdnostjo in sposobnostjo oblikovanja.

Ali 99,2-odstotna čistost vpliva na odpornost proti koroziji?

Odpornost proti koroziji v titanu CP izhaja iz samo{0}}celitvenega filma titanovega dioksida, ne samo zaradi čistosti. Stopnja 2 je dobro odporna na morsko vodo, kloride in oksidativne kisline; za redukcijske kisline ali vroče kloridne špranjske pogoje so namesto tega določeni legirani razredi, kot sta razred 7 ali razred 12.