Una guida alla selezione del titanio di grado 2

Gr2 (CP Ti)è diventata la più utilizzata nei campi di fascia alta-grazie alle sue prestazioni equilibrate, all'eccellente adattabilità della lavorazione e all'efficacia in termini di costi-. Esistono numerosi gradi di leghe di titanio, come determinare con precisione se Gr2 soddisfa i requisiti ed evitare di cadere in incomprensioni nella selezione?

 

 

1. Resistenza alla corrosione

Può formare sulla superficie una pellicola densa di ossido di titanio autoriparante. Ha una migliore resistenza alla corrosione, ampiamente applicabile nell'ingegneria navale (tubi, connettori) e nell'ingegneria chimica (rivestimenti di reattori, condotte di trasmissione).

 

2.Proprietà meccaniche

La resistenza alla trazione è 370-480 MPa. Il limite di snervamento è di 275 MPa e l'allungamento è del 20%-25%. Sebbene la sua forza sia inferiore a quella del Gr5, ha una tenacità eccezionale. È adatto per abutment per impianti dentali medici (forza occlusale portante + lavorazione plastica) e scambiatori di calore (resistenza allo stress termico).

 

3.Biocompatibilità e conducibilità termica

Non contiene elementi nocivi, ha un'ottima biocompatibilità ed è adatto per impianti ortopedici e restauri dentali. Con una conduttività termica di 16,3 W/(m·K), può soddisfare le esigenze di isolamento termico del settore aerospaziale e di altri settori.

 

 

1. Processo di forgiatura

La temperatura di forgiatura del Gr2 è di 800-950 gradi. Richiede il controllo della temperatura per prevenire l'ingrossamento del grano. La forgiatura può affinare i grani, migliorare la densità e migliorare l'uniformità delle proprietà meccaniche, rendendola adatta per forgiature complesse come i nuclei delle valvole. Dopo la forgiatura, viene eseguita la ricottura di distensione mantenendo la temperatura a 600-700 gradi seguita dal raffreddamento ad aria per eliminare lo stress e ripristinare la plasticità.

 

2. Processo di saldatura

Gr2 ha una buona saldabilità e può essere saldato utilizzando metodi come TIG e MIG. La saldatura richiede l'uso di gas argon con una purezza maggiore o uguale al 99,99% come protezione per evitare che il titanio reagisca ad alte temperature per formare composti fragili. Dopo la saldatura si consiglia la ricottura di distensione per ridurre lo stress residuo e prevenire fessurazioni.

3. Processi di taglio e formatura

Gr2 ha una difficoltà di taglio moderata. A causa della loro scarsa conduttività termica, è necessario selezionare utensili in metallo duro, insieme a una bassa velocità di taglio, una velocità di avanzamento elevata e una quantità sufficiente di fluido di raffreddamento. La sua elevata plasticità lo rende adatto alle lavorazioni a freddo come stampaggio e piegatura senza complessi preriscaldamenti, riducendo i costi.

 

Display barre di titanio Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Gr5, Gr7

 

 

Gr5 (Ti-6Al-4V), essendo la lega di titanio più utilizzata, ha una resistenza molto più elevata rispetto a Gr2 e viene spesso utilizzata in campi di fascia alta come quello aerospaziale. Tuttavia, in molti scenari, i vantaggi unici del Gr2 lo rendono una scelta migliore.

 

Confronto	Gr2 (CP Ti)	Gr5 (Ti-6Al-4V)
Vantaggio di costo	Maggiore efficacia in termini di costi-, il costo dei materiali è 1/2~2/3 di Gr5, migliorando significativamente la competitività del mercato del prodotto	Contiene elementi di lega di alluminio e vanadio, processi complessi di fusione e lavorazione, il costo è 1,5 ~ 2 volte quello di Gr2
Difficoltà di elaborazione	Bassa resistenza ed elevata plasticità, processi semplici di taglio/saldatura/formatura a freddo; lunga durata dell'utensile, basso tasso di scarti di produzione e perdite di lavorazione	Elevata resistenza e durezza, grave usura dell'utensile durante il taglio, controllo rigoroso dei parametri di saldatura, preriscaldamento richiesto per la formatura a freddo, ciclo di lavorazione lungo e costi elevati
Resistenza alla corrosione e biocompatibilità	1. Più stabile in mezzi come acido solforico diluito e cloro umido; 2. Composizione in titanio puro, biocompatibilità affidabile	1. Buona resistenza alla corrosione, ma gli elementi leganti possono ridurre la resistenza alla corrosione in ambienti specifici; 2. Contiene l'elemento vanadio, che potrebbe avere un potenziale impatto su alcuni corpi umani
Prestazioni a bassa-temperatura	Nessuna diminuzione significativa di plasticità e tenacità alla temperatura dell'azoto liquido (-196 gradi), proprietà meccaniche stabili	Potrebbe verificarsi una maggiore fragilità in ambienti a bassa-temperatura
Scenari applicabili	Condotte chimiche, dispositivi medici civili, impianti medici (impianti dentali, piccoli impianti ortopedici), apparecchiature di stoccaggio a bassa-temperatura, ingegneria della refrigerazione	Parti strutturali industriali che richiedono elevata resistenza, componenti aerospaziali, parti meccaniche-per carichi pesanti, ecc.

 

 

1. Perseguire ciecamente l'alta resistenza

Negli scenari che non richiedono una resistenza estremamente elevata (come contenitori di prodotti chimici e apparecchiature per la lavorazione degli alimenti), la resistenza di Gr2 è sufficiente. La scelta di qualità ad alta-resistenza come Gr5 aumenterà i costi, aumenterà la difficoltà di lavorazione e causerà sprechi.

 

2.Ignorare l'abbinamento tra lavorazione e materiali

Il Gr5 ha scarse prestazioni di formatura a freddo e selezionarlo per parti complesse stampate e saldate è soggetto a fessurazioni. Gr2 ha una buona plasticità, è adatto a vari processi di lavorazione a freddo e saldatura ed è più adatto a esigenze di lavorazione complesse.

3.RiconoscereGr2 come "Tutti-Scopi" nella Resistenza alla corrosione

Gr2 è adatto solo per ambienti corrosivi convenzionali e non può essere utilizzato in scenari altamente corrosivi, come acido nitrico concentrato e acido fluoridrico. Per gli ambienti difficili, è necessario selezionare gradi speciali resistenti alla corrosione-come Gr7 e Gr12.

4.Trascurare l'equilibrio tra costi e prestazioni

Per il costo, Gr5 è molto più alto di Gr2. La selezione dovrebbe bilanciare requisiti ed efficienza in termini di costi. In scenari come quelli dei dispositivi medici civili, i vantaggi in termini di prestazioni e costi di Gr2 sono sufficienti a soddisfare le esigenze e non è necessario scegliere gradi-costosi.

 

Il Gruppo Ruihang produce principalmente prodotti in titanio con l'intera catena industriale, tra cui fusione, forgiatura, raddrizzatura, laminazione, trattamento superficiale e processo di test. Per qualsiasi esigenza di acquisto non esitate a contattarci all'e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com