Grade 1 bis 4 sind unlegiertes Titan, unterschieden durch Sauerstoff- und Eisengehalt. Die Festigkeit steigt mit dem Sauerstoffgehalt, von etwa 240 MPa Mindestzugfestigkeit bei Grade 1 bis etwa 550 MPa bei Grade 4, während die Umformbarkeit abnimmt. Grade 2 ist der industrielle Standard und deckt die meisten chemischen und maritimen Anwendungen ab.
Die vier Reintitan-Grades weisen ein ähnliches Korrosionsverhalten auf, unterscheiden sich jedoch in Festigkeit und Umformbarkeit. Bei einer falschen Auswahl bezahlt der Käufer entweder für Festigkeit, die das Bauteil nicht benötigt, oder spezifiziert einen Grade, der sich nicht so umformen oder spanend bearbeiten lässt, wie es die Anwendung erfordert. Dieser Leitfaden erläutert die Unterschiede zwischen Grades 1 bis 4, die Zuordnung zu den jeweiligen Einsatzbedingungen sowie Norm und Produktform, die in der Bestellung anzugeben sind.
Beiyu Titanium supplies CP titanium in all four grades, Grade 1 through Grade 4, as bar, sheet and plate, tube, and wire. The Grade 1 titanium data sheet carries the UNS R50250 identity for the softest of the four. EN 10204 3.1 documentation and heat or lot traceability are available by order scope; list the required results and identifiers with the CP-grade enquiry.
Für die Implantatfertigung: Beiyus Übersichtsseite Titan für medizinische Implantate grenzt die Reintitan-Grades nach ASTM F67 von den Implantatspezifikationen für Ti-6Al-4V und dem System nach ISO 5832 ab.
Was unterscheidet die Reintitan-Grade 1 bis 4 tatsächlich?
Alle vier sind unlegiertes Titan. Der wesentliche Unterschied in der Zusammensetzung liegt im kontrollierten Sauerstoff- und Eisengehalt, der von Grade 1 bis Grade 4 ansteigt und damit die Festigkeit erhöht, während die Duktilität sinkt. Die Korrosionsbeständigkeit ist bei allen vier Grades weitgehend ähnlich; deshalb ist die Grade-Auswahl in der Regel eine Abwägung zwischen Festigkeit und Umformbarkeit und nicht zwischen unterschiedlichen Korrosionsbeständigkeiten.
| Güte | UNS | Sauerstoff, max. | Zugfestigkeit min. | Streckgrenze min. | Charakter |
|---|---|---|---|---|---|
| Grade 1 | R50250 | 0.18% | 240 MPa (35 ksi) | 138 MPa (20 ksi) | Weichster, am besten umformbar |
| Grade 2 | R50400 | 0.25% | 345 MPa (50 ksi) | 275 MPa (40 ksi) | Ausgewogener Standard |
| Grade 3 | R50550 | 0.35% | 450 MPa (65 ksi) | 380 MPa (55 ksi) | Höhere Festigkeit |
| Grade 4 | R50700 | 0.40% | 550 MPa (80 ksi) | 483 MPa (70 ksi) | Festester Reintitan-Grade |
Die dargestellten Werte sind Mindestwerte für Stab und Vorblock nach ASTM B348. Prüfen Sie sie anhand der aktuellen Ausgabe und der anwendbaren Produktnorm, da sich bei medizinischen Anwendungen nach ASTM F67 einzelne Werte von ASTM B348 unterscheiden können.
Welcher Grade eignet sich für Korrosionsanwendungen, und warum ist Grade 2 der Standard?
Für Anwendungen in der chemischen Verfahrenstechnik, Marine- und Entsalzungstechnik, der Öl- und Gasindustrie sowie in den meisten industriellen Korrosionsumgebungen gilt: Grade 2 ist der Standard unter den Reintitan-Grades und wird am häufigsten bestellt. Beiyu liefert Grade 2 für chemische Anlagen und Wärmetauscher, Komponenten für Marine- und Entsalzungsanlagen sowie korrosionsbeanspruchte Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie. Der Grade verbindet das Korrosionsverhalten der Reintitan-Familie mit ausreichender Festigkeit für Rohrleitungen, Behälter, Wärmetauscherbauteile und Strukturteile und lässt sich gut schweißen und umformen. Da sich die Reintitan-Grades im Korrosionsverhalten ähneln, wird von Grade 2 meist wegen höherer Festigkeits- oder Umformanforderungen abgewichen, nicht wegen der Korrosionsbeständigkeit. Auf den Seiten zu den Bereichen chemische Industrie und Meerestechnik finden Sie weitere Anwendungen.
Für stabbezogene Anfragen siehe Beiyus Grade 2 Titanstange Seite und den Leitfaden für Titanstangen und Knüppel nach ASTM B348.
Wann gehen Sie auf Grade 1 herunter oder auf Grade 3 und 4 hinauf?
| Güte |
|---|
| Grade 1, wenn Umformbarkeit maßgeblich ist. Seine höhere Duktilität und geringere Festigkeit machen ihn zur Wahl für Tiefziehen, Sprengplattieren und kalt umgeformte Teile. Beiyu liefert Grade 1 für Anodensubstrate in der Elektrolyse und im kathodischen Korrosionsschutz sowie für plattierte Platte. |
| Grade 3, wenn ein Teil mehr Festigkeit als Grade 2 benötigt, aber technisch rein bleiben muss, üblich bei druckführenden und höher belasteten Industriebauteilen. |
| Grade 4, wenn unter den CP-Güten die Festigkeit im Vordergrund steht. Es wird eingesetzt, wo CP-Korrosionsverhalten mit der höchsten unlegierten Festigkeit kombiniert werden muss, einschließlich Dental- und orthopädischer Teile sowie anspruchsvoller Industrie-Formstücke. |
Beispiele für Grade 1 in verschiedenen Produktformen und für poröse Anwendungen: dünner Titandraht und gesinterte poröse Titanplatte; bestätigen Sie die erforderliche CP-Güte getrennt von der Produktform in der Anfrage.
Benötigt ein Bauteil mehr Festigkeit, als ein Reintitan-Grade bietet, muss statt Reintitan eine Legierung wie Ti-6Al-4V spezifiziert werden; bei Implantatanwendungen bedeutet das ASTM F136 ELI statt eines Reintitan-Grades.
Grade-Auswahl nach Einsatz im Überblick
| Einsatz / Bedarf | Typischer Reintitan-Grade | Warum |
|---|---|---|
| Chemie, Marine, Entsalzung | Grade 2 | Volles Reintitan-Korrosionsverhalten, ausgewogene Festigkeit, schweißbar |
| Tiefziehen, Plattieren, Anoden | Grade 1 | Maximale Duktilität und Umformbarkeit |
| Höher belastete Industrie- und Druckteile | Grade 3 | Mehr Festigkeit, weiterhin voll Reintitan |
| Festester Reintitan-Grade, Dental und Orthopädie | Grade 4 | Höchste unlegierte Festigkeit bei Reintitan-Korrosionsverhalten |
| Medizinisches Implantat, Reintitan | Grade 1 bis 4 nach ASTM F67 | Kontrollebene für chirurgische Implantate, siehe den F67-Leitfaden |
Nach welcher Norm und in welcher Form bestellen Sie?
Die Angabe des Grades allein reicht für eine Bestellung nicht aus. Geben Sie auch Produktnorm und Produktform an:
| Auswahlpunkt | Aussage des Leitfadens |
|---|---|
| Stangen und Knüppel | ASTM B348. |
| Blech, Band und Platte | ASTM B265. |
| Nahtloses und geschweißtes Rohr | ASTM B338. |
| Draht | ASTM B863. |
| Medizinischer CP-Stab | Ergänzen Sie die Stabnorm um ASTM F67 für die Anforderungen an chirurgische Implantate; Einzelheiten finden Sie in unserem Leitfaden zur Spezifikation von medizinischem Reintitan-Stab nach ASTM F67. |
Beiyu liefert Reintitan in all diesen Produktformen – Stab, Blech, Platte, Rohr und Draht; Dokumentations- und Rückverfolgbarkeitsumfang werden jedoch je bestellter Produktform und Auftrag festgelegt.
Bei medizinischen Anwendungen oder Präzisionsarbeiten sind auch Korngröße und Grenzwerte für den Wasserstoffgehalt in der Bestellung anzugeben; diese Abnahmekriterien behandelt der folgende Leitfaden: Korngröße und Wasserstoff bei medizinischen Stäben.
Wie erscheint der Grade auf dem Zeugnis?
Der Grade legt die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Mindestwerte fest, die das Werk im Werkstoffzeugnis bestätigt. Wenn die Bestellung ein Abnahmeprüfzeugnis 3.1 nach EN 10204 verlangt, legen Sie in der Anfrage fest, welche Angaben zur chemischen Zusammensetzung, zu mechanischen Prüfergebnissen und zur Rückverfolgbarkeit über Charge oder Los enthalten sein müssen. Werden Grade, Norm, Form, Abmessungen sowie medizinische oder metallurgische Anforderungen gemeinsam genannt, kann das Werk sein Angebot auf Grundlage des vorgesehenen Abnahmeumfangs erstellen.
Häufig gestellte Fragen
Ist Titan Grade 2 dasselbe wie Reintitan?
Grade 2 ist einer von vier Reintitan-Grades, Grades 1 bis 4. Er wird am häufigsten bestellt, weil er Festigkeit, Duktilität und Korrosionsverhalten ausgewogen verbindet; Grades 1, 3 und 4 sind jedoch ebenso Reintitan.
Unterscheiden sich die Reintitan-Grade in der Korrosionsbeständigkeit?
In vielen industriellen Umgebungen verhalten sich die Reintitan-Grades bei Korrosionsbeanspruchung ähnlich; sie unterscheiden sich hauptsächlich in Festigkeit und Duktilität, die durch den Sauerstoff- und Eisengehalt bestimmt werden. Die Grade-Auswahl ist dennoch für das konkrete Medium, die Temperatur und die Auslegungsspannung zu prüfen.
Welcher Reintitan-Grade ist der festeste?
Grade 4 ist mit einer Mindestzugfestigkeit von etwa 550 MPa (80 ksi) der festeste Reintitan-Grade, allerdings bei geringerer Duktilität als Grades 1 und 2.
Welchen Grade sollte ich für ein medizinisches Implantat verwenden?
Implantatteile aus Reintitan werden in den Grades 1 bis 4 nach ASTM F67 spezifiziert; für höher belastete Implantate wird Ti-6Al-4V ELI nach ASTM F136 spezifiziert. In Beiyus Leitfäden zu F67 und F136 finden Sie weitere Informationen.
Wie die Interstitiellenwerte gemessen werden, die diese Güten unterscheiden
Die Güten 1 bis 4 werden fast ausschließlich durch Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und Eisen getrennt. Da die Gütegrenze eine Zahl ist, ist die Methode, die die Zahl erzeugt hat, Teil der Abnahmegrundlage und nicht nur ein Labordetail.
| Element | Von ASTM B348 referenziertes Verfahren | Warum es zwischen den CP-Güten wichtig ist |
|---|---|---|
| Sauerstoff und Stickstoff | ASTM E1409 | Sauerstoff ist der Haupthebel zwischen Grade 1 und Grade 4, daher muss dessen Grundlage angegeben werden |
| Wasserstoff | ASTM E1447 | Der engste Grenzwert in der Gruppe, und der in der Werkstatt am wenigsten sichtbare |
| Kohlenstoff | ASTM E1941 | Durch Verbrennung ermittelt, nicht durch eine nicht genannte Methode |
| Rundung der berichteten Werte | ASTM E29 | Entscheidet, ob ein grenzwertiger Interstitialwert überhaupt besteht |
Die Nennung einer Methode legt fest, wie ein Wert ermittelt wurde. Sie fügt keine Prüfung hinzu, die die Bestellung nicht angefragt hat, und macht eine Schmelzanalyse und eine spätere Produktanalyse nicht austauschbar.
Schmelzanalyse und Produktanalyse bei einer CP-Güte-Bestellung
| Analyse | Was es ist | Was es nicht leistet |
|---|---|---|
| Schmelzanalyse | Die Abnahmegrundlage für die Grenzwerte der Güte | Nichts weiter; die Grenzwerte sind die Grenzwerte |
| Produktanalyse | Eine spätere Prüfung am Fertigteil, mit eigener Toleranz nach ASTM B348 | Es lockert die Gütegrenzen nicht, und Material außerhalb davon wird dadurch nicht akzeptabel |
Berichtet ein Wareneingangslabor einen Wert für interstitielle Elemente knapp über der Grenze einer CP-Güte, lautet die erste Frage, welche Analyse zitiert wird und ob die in der Norm genannte Rundungspraxis vor dem Vergleich angewendet wurde.
Spezifikationsdetails mit Quellenangabe
Die vier CP-Grades unterscheiden sich hauptsächlich durch den Sauerstoffgehalt: ASTM B265 begrenzt Sauerstoff auf 0,18 Gew.-% (Grade 1), 0,25 Gew.-% (Grade 2), 0,35 Gew.-% (Grade 3) und 0,40 Gew.-% (Grade 4). Die Eisengrenzen bewegen sich entsprechend, 0,20 Gew.-% bei Grade 1 gegenüber 0,50 Gew.-% bei Grade 4.
| Güte | Sauerstoffgrenzwert nach ASTM B265 |
|---|---|
| Grade 1 | 0,18 wt% |
| Grade 2 | 0,25 wt% |
| Grade 3 | 0,35 wt% |
| Grade 4 | 0,40 wt% |
Die Auswahl ist bei gleichbleibendem Gewicht ein Kompromiss zwischen Festigkeit und Umformbarkeit: Die Mindestzugfestigkeit steigt von 240 MPa (Grade 1) auf 550 MPa (Grade 4), während die Mindestbruchdehnung von 24 auf 15 Prozent sinkt (ASTM B265, mechanische Anforderungen), und die Dichte bleibt über alle vier Güten hinweg bei etwa 4,51 g/cm³ (ASM Handbook, Volume 2).
Angebot für Reintitan als Stab, Blech, Rohr oder Draht anfordern
Die Titan-Anfrage-Checkliste hilft Ihnen zu prüfen, ob Grade, Norm, Produktform, Abmessungen, Toleranz, Menge und Zeugnisumfang zusammen angegeben sind.
Für ein Angebot über Reintitan benötigt Beiyu: Grade (CP 1/2/3/4), Produktnorm (B348 für Stab, B265 für Blech, B338 für Rohr sowie F67 für medizinische Anwendungen), Form, Abmessungen und Toleranz, Zustand sowie etwaige Anforderungen an Korngröße oder Wasserstoffgehalt. Senden Sie die Zeichnung oder Spezifikation, und wir prüfen jede Position gegen die Werkskapazität, bevor wir ein Angebot erstellen, mit EN 10204 3.1 MTC und Chargennummer-Rückverfolgbarkeit je nach Bestellumfang. Kontaktieren Sie Beiyu Titanium für eine Anfrage.
Verwandte Beiyu-Ressourcen
- Grade 2 Titanstab | ASTM B348 kommerziell reines Titan
- ASTM F67 Titanstab: Medizinischer Reintitan-Stab zum Zerspanen
- Korngröße und Wasserstoff bei medizinischen Titanstäben
- Titanwerkstoffe für die chemische Industrie
- Titanwerkstoffe für die Meerestechnik
Referenzquellen
- ASTM B265, Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Strip, Sheet, and Plate
- ASTM B348, Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Bars and Billets
- ASTM F67, Standard Specification for Unalloyed Titanium, for Surgical Implant Applications
- ASM Handbook, Volume 2, Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials
- TIMET, Corrosion Resistance of Titanium (technisches Handbuch)