I gradi da 1 a 4 sono titanio non legato, distinti per contenuto di ossigeno e ferro. La resistenza aumenta con l'ossigeno, da circa 240 MPa di resistenza a trazione minima nel Grade 1 a circa 550 MPa nel Grade 4, mentre la formabilità diminuisce. Il Grade 2 è la scelta industriale abituale e copre la maggior parte dei servizi chimici e marini.
I quattro gradi di titanio commercialmente puro (CP) condividono un comportamento alla corrosione simile, ma differiscono per resistenza e formabilità. Scegliere quello sbagliato significa pagare per una resistenza non necessaria al componente oppure specificare un grado che non può essere formato o lavorato meccanicamente come richiesto. Questa guida illustra cosa distingue Grades 1 to 4, quale grado è adatto a ciascun impiego e quale norma e forma indicare nell'ordine.
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.
Quando la selezione riguarda la fabbricazione di impianti, la guida di Beiyu titanio per impianti medicali distingue i gradi CP ASTM F67 dalle specifiche Ti-6Al-4V per impianti e dal sistema ISO 5832.
Cosa distingue realmente i gradi CP Grades 1 to 4?
Tutti e quattro sono titanio non legato. La principale differenza di composizione è il livello controllato di ossigeno e ferro, che aumenta da Grade 1 a Grade 4, accrescendo la resistenza e riducendo la duttilità. La resistenza alla corrosione è sostanzialmente simile in tutti e quattro, quindi la scelta del grado riguarda solitamente il rapporto tra resistenza e formabilità, non la corrosione.
| Grado | UNS | Ossigeno, max | Resistenza a trazione min | Snervamento min | Carattere |
|---|---|---|---|---|---|
| Grade 1 | R50250 | 0.18% | 240 MPa (35 ksi) | 138 MPa (20 ksi) | Il più tenero e formabile |
| Grade 2 | R50400 | 0.25% | 345 MPa (50 ksi) | 275 MPa (40 ksi) | Grado versatile ed equilibrato |
| Grade 3 | R50550 | 0.35% | 450 MPa (65 ksi) | 380 MPa (55 ksi) | Resistenza superiore |
| Grade 4 | R50700 | 0.40% | 550 MPa (80 ksi) | 483 MPa (70 ksi) | Grado CP più resistente |
I valori riportati sono i minimi per barre e billette secondo ASTM B348; verificare rispetto alla revisione vigente e alla norma di prodotto applicabile, poiché l'impiego medico secondo ASTM F67 può differire da ASTM B348 per alcuni valori.
Quale grado scegliere per impieghi corrosivi e perché Grade 2 è la scelta predefinita?
Per processi chimici, applicazioni marine e dissalazione, petrolio e gas e la maggior parte degli impieghi industriali corrosivi, Grade 2 è la scelta predefinita e il grado CP più ordinato. Beiyu fornisce Grade 2 per apparecchiature chimiche e scambiatori di calore, componenti marini e per dissalazione e impieghi corrosivi nel settore petrolio e gas. Offre l'intero comportamento alla corrosione del titanio CP con resistenza sufficiente per tubazioni, recipienti, componenti di scambiatori di calore e parti strutturali, oltre a buona saldabilità e formabilità. Poiché il comportamento alla corrosione è comune alla famiglia CP, il passaggio da Grade 2 ad altri gradi è solitamente dettato da esigenze di resistenza o formatura, non di corrosione. Consultare le nostre industria chimica e ingegneria marina applicazioni.
Per richieste di offerta incentrate sulle barre, consultare la pagina di Beiyu dedicata a Barra di titanio Grade 2 pagina e la Guida alle barre e billette in titanio ASTM B348.
Quando passare a Grade 1 oppure a Grade 3 e 4?
| Grado |
|---|
| Grade 1 quando prevale la formatura. La sua maggiore duttilità e minore resistenza lo rendono la scelta per l'imbutitura profonda, il rivestimento esplosivo e le parti formate a freddo. Beiyu fornisce Grade 1 per substrati di anodi usati nell'elettrolisi e nella protezione catodica, e per lamiera placcata. |
| Grade 3 quando una parte necessita di più resistenza di Grade 2 ma deve rimanere commercialmente pura, comune nei componenti industriali a pressione e a carico maggiore. |
| Grade 4 quando la resistenza è la priorità tra i gradi CP. Viene usato dove il comportamento alla corrosione del CP deve combinarsi con la massima resistenza non legata, incluse parti dentali e ortopediche e raccordi industriali impegnativi. |
Per esempi di forme di prodotto relativi a Grade 1 e applicazioni porose, esaminare filo sottile di titanio e lamiera spessa di titanio poroso sinterizzato; confermare il grado CP richiesto separatamente dalla forma del prodotto nella richiesta di offerta.
Se un componente richiede una resistenza superiore a quella offerta da qualsiasi grado CP, la specifica abbandona completamente il titanio CP a favore di una lega come Ti-6Al-4V; per gli impianti questo significa ASTM F136 ELI anziché un grado CP.
Scelta del grado per impiego, in sintesi
| Impiego / esigenza | Grado CP tipico | Motivo |
|---|---|---|
| Chimica, applicazioni marine, dissalazione | Grade 2 | Intero comportamento alla corrosione del titanio CP, resistenza equilibrata, saldabile |
| Imbutitura profonda, placcatura, anodi | Grade 1 | Massima duttilità e formabilità |
| Componenti industriali soggetti a carichi maggiori, parti in pressione | Grade 3 | Maggiore resistenza, sempre interamente CP |
| CP a massima resistenza, dentale/ortopedico | Grade 4 | Massima resistenza del titanio non legato con comportamento alla corrosione del titanio CP |
| Impianto medico, CP | Grades 1-4 secondo ASTM F67 | Requisiti di controllo per impianti chirurgici, consultare la guida F67 |
Secondo quale norma e in quale forma ordinare?
Il grado è soltanto metà dell'ordine. Indicare anche la norma di prodotto e la forma:
| Punto di selezione | Cosa afferma la guida |
|---|---|
| Barra e billetta | ASTM B348. |
| Lamiera sottile, nastro e lamiera spessa | ASTM B265. |
| Tubo senza saldatura e saldato | ASTM B338. |
| Filo | ASTM B863. |
| Barra CP medicale | aggiungere ASTM F67 alla norma per barre per i controlli relativi agli impianti chirurgici, trattati nella nostra guida alla specifica delle barre CP per uso medico secondo ASTM F67. |
Beiyu fornisce titanio CP in tutte queste forme, permettendo a un progetto di approvvigionare barra, lamiera sottile, lamiera spessa, tubo e filo in un unico grado con un'unica catena documentale.
Per impieghi medici o di precisione, anche la dimensione del grano e i limiti di idrogeno vanno indicati nell'ordine; questi criteri di accettazione sono trattati nella nostra guida a dimensione del grano e idrogeno nelle barre per uso medico.
Come viene indicato il grado sul certificato?
Il grado stabilisce la composizione chimica e i minimi meccanici certificati dallo stabilimento produttore. Se l'ordine richiede EN 10204 3.1, indicare nella richiesta di offerta la composizione chimica, i risultati meccanici e i campi di tracciabilità tramite il numero di colata o del lotto. Indicare insieme grado, norma, forma, dimensioni ed eventuali requisiti medicali o metallurgici consente allo stabilimento produttore di formulare l'offerta in base all'ambito di accettazione previsto.
Domande frequenti
Il titanio Grade 2 è la stessa cosa del titanio commercialmente puro?
Grade 2 è uno dei quattro gradi di titanio commercialmente puro, Grades 1 to 4. È il più ordinato perché bilancia resistenza, duttilità e comportamento alla corrosione, ma Grades 1, 3 e 4 sono ugualmente commercialmente puri.
I gradi CP differiscono per resistenza alla corrosione?
In molti ambienti industriali, i gradi CP hanno un comportamento simile negli impieghi corrosivi; differiscono principalmente per resistenza e duttilità, determinate dal contenuto di ossigeno e ferro. È comunque opportuno verificare la scelta del grado rispetto al fluido esatto, alla temperatura e alla sollecitazione di progetto.
Quale grado CP è il più resistente?
Grade 4, con una resistenza a trazione minima di circa 550 MPa (80 ksi), è il grado commercialmente puro più resistente, a scapito di una duttilità inferiore rispetto a Grades 1 e 2.
Quale grado conviene utilizzare per un impianto medico?
I componenti per impianti in titanio commercialmente puro sono specificati secondo ASTM F67 nei gradi Grades 1 to 4; gli impianti soggetti a carichi maggiori passano a Ti-6Al-4V ELI secondo ASTM F136. Consultare le guide di Beiyu su F67 e F136 guide.
Come vengono misurati i valori degli elementi interstiziali che distinguono questi gradi
I gradi da 1 a 4 si distinguono quasi interamente per ossigeno, azoto, carbonio e ferro. Poiché il confine del grado è un numero, il metodo che ha prodotto quel numero fa parte della base di accettazione anziché essere un dettaglio di laboratorio.
| Elemento | Metodo richiamato da ASTM B348 | Perché conta tra i gradi CP |
|---|---|---|
| Ossigeno e azoto | ASTM E1409 | L'ossigeno è il principale fattore tra Grade 1 e Grade 4, quindi la sua base deve essere indicata |
| Idrogeno | ASTM E1447 | Il limite più restrittivo del gruppo e quello meno visibile in officina |
| Carbonio | ASTM E1941 | Riportati mediante combustione anziché con una tecnica non dichiarata |
| Arrotondamento dei valori riportati | ASTM E29 | Determina se un valore interstiziale al limite è accettabile |
Indicare un metodo chiarisce come è stato ottenuto un valore. Non aggiunge un esame non richiesto dall'ordine e non rende intercambiabili un'analisi di colata e una successiva analisi sul prodotto.
Analisi di colata e analisi di prodotto in un ordine di grado CP
| Analisi | Che cos'è | Cosa non fa |
|---|---|---|
| Analisi di colata | La base di accettazione per i limiti del grado | Nulla di ulteriore; i limiti restano i limiti |
| Analisi di prodotto | Un controllo successivo sull'articolo finito, con la propria tolleranza secondo ASTM B348 | Non allenta i limiti del grado e non rende accettabile il materiale che li supera |
Quando un laboratorio di accettazione riporta un valore interstiziale appena superiore al limite di un grado CP, la prima domanda è quale analisi venga citata e se prima del confronto sia stata applicata la procedura di arrotondamento indicata dalla norma.
Dettagli delle specifiche con fonti
I quattro gradi CP si distinguono principalmente per l'ossigeno: ASTM B265 limita l'ossigeno a 0,18 wt% (Grade 1), 0,25 wt% (Grade 2), 0,35 wt% (Grade 3) e 0,40 wt% (Grade 4). I limiti del ferro variano insieme a essi, 0,20 wt% per Grade 1 rispetto a 0,50 wt% per Grade 4.
| Grado | Limite di ossigeno secondo ASTM B265 |
|---|---|
| Grade 1 | 0,18 wt% |
| Grade 2 | 0,25 wt% |
| Grade 3 | 0,35 wt% |
| Grade 4 | 0,40 wt% |
La selezione è un compromesso tra resistenza e formabilità a peso costante: la resistenza a trazione minima aumenta da 240 MPa (Grade 1) a 550 MPa (Grade 4), mentre l'allungamento minimo diminuisce da 24 a 15 per cento (ASTM B265, requisiti meccanici), e la densità resta vicina a 4,51 g/cm³ in tutti e quattro i gradi (ASM Handbook, Volume 2).
Richiedere un'offerta per barra, lamiera sottile, tubo o filo in titanio CP
Utilizzare la lista di controllo per la richiesta di offerta di titanio per assicurarsi che grado, norma, forma, dimensioni, tolleranza, quantità e ambito del certificato siano indicati insieme.
Per formulare un'offerta per titanio commercialmente puro, Beiyu necessita di: grado (CP 1/2/3/4), norma di prodotto (B348 barra, B265 lamiera sottile, B338 tubo, più F67 per uso medico), forma, dimensioni e tolleranza, stato ed eventuali requisiti relativi a dimensione del grano o idrogeno. Inviare il disegno o la specifica: verifichiamo ogni voce rispetto alle capacità dello stabilimento produttore prima di formulare l'offerta, con MTC EN 10204 3.1 e tracciabilità tramite il numero di colata secondo l'ambito dell'ordine. Contattare Beiyu Titanium per una richiesta di offerta.
Risorse Beiyu correlate
- Barra di titanio Grade 2 | Titanio commercialmente puro ASTM B348
- Barra di titanio ASTM F67: barra CP medicale per lavorazione meccanica
- Dimensione del grano e idrogeno nelle barre in titanio per uso medico
- Materiali in titanio per l'industria chimica
- Materiali in titanio per l'ingegneria marina
Fonti di riferimento
- ASTM B265, specifica normalizzata per nastri, lamiere sottili e lamiere spesse in titanio e leghe di titanio
- ASTM B348, Specifica normalizzata per barre e billette di titanio e leghe di titanio
- ASTM F67, Specifica normalizzata per titanio non legato per applicazioni di impianti chirurgici
- ASM Handbook, Volume 2, Proprietà e selezione: leghe non ferrose e materiali per impieghi speciali
- TIMET, Corrosion Resistance of Titanium (manuale tecnico)