Płyta tytanowa

Tytan jest pierwiastkowym metalem ziemnym. Znajdziesz go głównie w branżach o wysokiej wydajności ze względu na jego wysoki koszt. Ze względu na cenę wiele osób uważa, że ​​tytan jest rzadkim metalem. W rzeczywistości jego wysoka cena wynika ze skomplikowanych wymagań przetwarzania.

Naturalnie tytan ma wyjątkowo wysoką temperaturę topnienia. To sprawia, że ​​bardzo trudno jest obrabiać i przetwarzać tytan w porównaniu ze stalą. Metal ma wiele stopów z żelazem, aluminium i różnymi innymi metalami.

Obecnie tytan jest niezbędnym wyborem w kilku wymagających zastosowaniach, takich jak przemysł lotniczy, silniki samochodowe, wysokiej jakości sprzęt morski i maszyny przemysłowe. Co więcej, tytan znajdziesz także w niektórych produktach konsumenckich. Jednak takie zastosowanie jest dość rzadkie i zarezerwowane tylko dla produktów premium.

Doskonała odporność na korozję, absorpcja uderzeń, stosunek wytrzymałości do masy i wiele innych właściwości tytanu sprawiają, że jest to najlepszy wybór zapewniający doskonałą wydajność w niemal każdym otoczeniu.

Istnieje kilka różnych gatunków i stopów tytanu. Poniższa lista opisuje bardziej szczegółowo niektóre popularne gatunki tytanu:
Klasa 11
Klasa 11, znana również jako CP Ti-0.15Pd, to handlowo czysty tytan, podobny do Grade 1 i Grade 2. Klasa 11 zapewnia zwiększoną odporność na korozję szczelinową dzięki dodatkowi palladu. Charakteryzuje się również wysoką ciągliwością, udarnością i spawalnością. Klasa 11 jest powszechnie stosowana w przetwórstwie chemicznym i magazynowaniu, kanałach, pompach i wymiennikach ciepła.

Klasa 12 lub Ti 0.3-Po 0.8-Ni
Tytan klasy 12, znany również jako Ti 0.3 Mo 0.8 Ni, to trwały, odporny na korozję i stabilny termicznie stop tytanu, ceniony ze względu na spawalność i odkształcalność. Stop tytanu klasy 12 zawiera do 99% tytanu, 0.6-0.9% niklu, 0.2-0.4% molibdenu, do 0 0,3% żelaza, do 0,25% tlenu i inne pierwiastki. Ze względu na swoją trwałość i odporność na korozję klasa 12 jest powszechnie stosowana w elementach morskich, takich jak statki lub platformy wiertnicze na morzu, w przemyśle chemicznym oraz w wymiennikach ciepła.

Stopień 4
Tytan klasy 4 jest najmocniejszym, czystym tytanem dostępnym na rynku. Tytan klasy 4 ma wytrzymałość porównywalną ze stalą nierdzewną i niskowęglową, co sprawia, że ​​materiał ten jest lżejszą alternatywą. Ze względu na swoją wytrzymałość i odporność na korozję klasa 4 jest powszechnie stosowana w przemyśle lotniczym, przetwórstwie chemicznym i elementach morskich, takich jak konstrukcje płatowców i wymienniki ciepła.

Klasa 5 lub Ti 6Al-4V
Stopień 5 jest najczęściej stosowanym stopem tytanu. Odpowiada za około połowę całego tytanu wykorzystywanego na świecie. Ma wyjątkowo wysoką wytrzymałość, odporność na ciepło, możliwość obróbki cieplnej, odkształcalność i odporność na korozję. Stopień 5 jest również znany jako Ti 6Al-4V ze względu na zawartość procentową aluminium i wanadu w stopie. Tytan klasy 5 zawiera 88-90% tytanu, 5,5-6,75% aluminium, 3,5-4,5% wanadu i śladowe ilości innych pierwiastków, w tym żelaza, tlenu, węgla i wodór. Ze względu na swoje właściwości tytan klasy 5 jest bardzo poszukiwany w przemyśle lotniczym do produkcji silników i elementów konstrukcyjnych. Ponadto Ti 6Al-4V jest często stosowany w częściach samochodowych, takich jak resory i układy wydechowe, oraz w zastosowaniach medycznych, takich jak implanty stawów.

7 klasa
Grade 7 to stop tytanu, który jest prawie identyczny z tytanem Grade 2. Jedyną różnicą pomiędzy klasą 7 i klasą 2 jest dodatek palladu w stopach klasy 7. Tytan klasy 7 składa się z 99% tytanu, 0.12-0,25% palladu, {{10}},3% żelaza, 0,25% tlenu i innych pierwiastków. Klasa 7 ma najwyższą odporność na korozję ze wszystkich stopów tytanu i wykazuje doskonałą spawalność i właściwości plastyczne. Ze względu na doskonałe właściwości antykorozyjne, tytan klasy 7 jest często stosowany w produkcji chemicznej i zastosowaniach odsalania.

Stopień 1
Klasa 1 to najmiększy i najbardziej plastyczny gatunek czystego tytanu. Dlatego tytan klasy 1 ma najlepszą odkształcalność spośród różnych rodzajów tytanu. Tytan stopnia 1 składa się z 99% tytanu, 0,2% żelaza, 0,18% tlenu i śladowych ilości innych pierwiastków, takich jak azot, węgiel i wodór. Jest często stosowany w galwanizacjach, rurociągach, rurach i innych zastosowaniach, w których odkształcalność i spawalność mają kluczowe znaczenie, na przykład w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i energetycznym.

Ocena 3
Stopień 3 to najrzadziej stosowany gatunek czystego tytanu. Tytan klasy 3 jest mocniejszy niż tytan klasy 1 i 2, ale ma również nieco mniejszą ciągliwość i odkształcalność. Klasa 3 jest powszechnie stosowana w zbiornikach kriogenicznych, rurkach skraplaczy, wymiennikach ciepła i innym sprzęcie do przetwarzania chemicznego.

Klasa 6 lub Ti 5Al-2.5Sn
Tytan klasy 6 to stop tytanu zawierający około 5% aluminium, 2,5% cyny i 0,5% żelaza. Dodatek aluminium i cyny poprawia odporność tytanu na pełzanie i stabilność temperaturową. Klasa 6 jest preferowana w przypadku wyższych temperatur roboczych około 900 stopni F, gdzie często jest stosowana do osłon i pierścieni w silnikach turbinowych, elementów konstrukcyjnych i ram samolotów oraz części do obróbki chemicznej.

klasa 2
Stopień 2 to kolejny tytan czysty komercyjnie i jest najczęściej używanym gatunkiem czystym komercyjnie. Podobnie jak inne gatunki czystego tytanu dostępne na rynku, zawiera 99% tytanu, ale różni się od innych czystych gatunków tym, że zawiera 0,3% żelaza, 0,25% tlenu i śladowe ilości innych pierwiastków. Większa zawartość tlenu sprawia, że ​​tytan klasy 2 jest mocniejszy niż tytan klasy 1. Dodatkowo jego ciągliwość i spawalność sprawiają, że klasa 2 jest stopem bardzo wszechstronnym. Tytan klasy 2 jest często tańszy niż inne gatunki tytanu, ponieważ jest produkowany w dużych ilościach i ma szerokie zastosowanie. Tytan klasy 2 jest często stosowany w energetyce i przemyśle naftowym jako materiał okładzinowy ze względu na jego odporność na korozję.

Klasa 23 lub Ti 6AL-4V ELI
Tytan klasy 23, znany również jako Ti 6Al-4V ELI ze względu na swój skład chemiczny, charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na rozciąganie i plastycznością, ciągliwością, ciągliwością i spawalnością. Ma skład 88-90% tytanu, 5,5-6,5% aluminium, 3,5-4,5% wanadu, {{10}},25% żelazo, 0,13% tlenu i inne pierwiastki. Klasa 23 jest uważana za czystszą wersję tytanu klasy 5 i często jest najlepszym wyborem do zastosowań dentystycznych i medycznych. Dlatego tytan klasy 23 jest często stosowany w endoprotezoplastykach kości i stawów, zszywkach chirurgicznych, zaciskach do ligatur, implantach zębów i nie tylko.

Płyta tytanowa jest wytwarzana w procesie znanym jako walcowanie na gorąco lub na zimno. Początkowo surowy tytan zostaje przetopiony i wlany do odlewu, w wyniku czego powstaje solidny blok. Blok ten jest następnie podgrzewany do wysokich temperatur i wielokrotnie walcowany przez szereg maszyn w celu uzyskania cieńszych arkuszy tytanu.

Podczas walcowania na gorąco blok tytanu jest podgrzewany do temperatury topnienia, a następnie walcowany pomiędzy dwoma dużymi walcami. Gdy metal jest spłaszczany, również się wydłuża, w wyniku czego powstaje dłuższa płyta. W procesie tym powstaje gęstsza i mocniejsza płyta ze względu na zastosowaną wysoką temperaturę.

Podczas walcowania na zimno blok tytanu jest walcowany w niższych temperaturach, co sprawia, że ​​metal jest mocniejszy i bardziej plastyczny. Proces ten jest idealny do tworzenia większych arkuszy tytanu i może skutkować gładszym wykończeniem powierzchni.

Po procesie walcowania płyta tytanowa jest przycinana, sprawdzana i testowana w celu zapewnienia jej jakości. Może być również poddawany dalszej obróbce, takiej jak wyżarzanie lub polerowanie powierzchni, w celu uzyskania określonych właściwości i wykończeń.