ASTM, titanyum kalitelerini Grade 1 ile başlayarak numaralandırır ve 8, 10 ile 22 numaralarını atanmamış bırakır; dolayısıyla sayı, hangi standardı ve baskıyı okuduğunuza bağlıdır. Ticari siparişlerin neredeyse tamamı yaklaşık bir düzine kaliteden oluşur. Bunlar iki aileye ayrılır: oksijen ve demir içeriğinin dayanımı belirlediği ticari saflıkta titanyum ve alüminyum, vanadyum, paladyum, molibden veya nikel içeren titanyum alaşımları. Alıcılar önce kullanım koşuluna, ardından dayanıma göre seçim yapar.
Titanyum kalitelerine genel bakış
Aşağıdaki tablo, ticari titanyum siparişlerinin çoğunu oluşturan on iki kaliteyi kapsar. Çekme değerleri, bu kaliteler için aynı değerleri belirten ASTM B265 (şerit, sac ve plaka) ve ASTM B348 (çubuk ve kütük) gereği tavlanmış minimumlardır. Kopma uzaması B265 altında 2 in. veya 50 mm, B348 altında ise 4D olarak ölçülür.
| Kalite | UNS | Werkstoffnummer | Nominal bileşim | Min UTS | Asgari akma dayanımı (0,2%) | Min uzama | Yoğunluk | Belirtmenin ana nedeni |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade 1 | R50250 | 3.7025 / T35 | Alaşımsız Ti, O 0.18 max, Fe 0.20 max | 240 MPa (35 ksi) | 138 MPa (20 ksi) | 24% | 4,51 g/cm3 | En derin şekillendirme ve çekme; anot altlığı ve kaplama stoku |
| Grade 2 | R50400 | 3.7035 / T40 | Alaşımsız Ti, O 0.25 max, Fe 0.30 max | 345 MPa (50 ksi) | 275 MPa (40 ksi) | 20% | 4,51 g/cm3 | Deniz suyu ve genel korozyon hizmeti; varsayılan kaynaklanabilir kalite |
| Grade 3 | R50550 | 3.7055 | Alaşımsız Ti, O 0.35 max, Fe 0.30 max | 450 MPa (65 ksi) | 380 MPa (55 ksi) | 18% | 4,51 g/cm3 | Alaşımlama olmadan Grade 2'den daha fazla mukavemet gerektiren basınç parçaları |
| Grade 4 | R50700 | 3.7065 / T60 | Alaşımsız Ti, O 0.40 max, Fe 0.50 max | 550 MPa (80 ksi) | 483 MPa (70 ksi) | 15% | 4,51 g/cm3 | En güçlü alaşımsız kalite; dişçilik ve cerrahi alet işleri |
| Grade 5 | R56400 | 3.7165 | Ti-6Al-4V (Al 5.5-6.75, V 3.5-4.5) | 895 MPa (130 ksi) | 828 MPa (120 ksi) | 10% | 4,43 g/cm3 | Yük taşıyan talaşlı imal edilmiş parçalar, miller ve bağlantı elemanları |
| Grade 7 | R52400 | 3.7235 | Grade 2 kimyasal bileşimi artı Pd 0.12-0.25 | 345 MPa (50 ksi) | 275 MPa (40 ksi) | 20% | 4,51 g/cm3 | İndirgeyici asitler ve aralık korozyonu |
| Grade 9 | R56320 | 3.7195 | Ti-3Al-2.5V (Al 2.5-3.5, V 2.0-3.0) | 620 MPa (90 ksi) | 483 MPa (70 ksi) | 15% | 4,48 g/cm3 | Grade 2 çekme dayanımının yaklaşık 1.8 katında hâlâ soğuk şekillenen boru |
| Grade 11 | R52250 | 3.7225 | Grade 1 kimyasal bileşimi artı Pd 0.12-0.25 | 240 MPa (35 ksi) | 138 MPa (20 ksi) | 24% | 4,51 g/cm3 | Derin şekillendirme gerektiğinde Grade 7 korozyon davranışı |
| Grade 12 | R53400 | 3.7105 | Ti-0.3Mo-0.8Ni (Mo 0.2-0.4, Ni 0.6-0.9) | 483 MPa (70 ksi) | 345 MPa (50 ksi) | 18% | 4,51 g/cm3 | Sıcak klorür salamurası ve yüksek sıcaklık aralık hizmeti |
| Grade 16 | R52402 | Yaygın kullanımda hiçbiri | Grade 2 kimyasal bileşimi artı Pd 0.04-0.08 | 345 MPa (50 ksi) | 275 MPa (40 ksi) | 20% | 4,51 g/cm3 | Paladyumun yaklaşık üçte biriyle Grade 7 hizmeti |
| Grade 17 | R52252 | Yaygın kullanımda hiçbiri | Grade 1 kimyasal bileşimi artı Pd 0.04-0.08 | 240 MPa (35 ksi) | 138 MPa (20 ksi) | 24% | 4,51 g/cm3 | Paladyumun yaklaşık üçte biriyle Grade 11 hizmeti |
| Grade 23 | ASTM B265, B348, B381 ve B863 altında R56407; yalnızca ASTM F136 altında R56401 | 3.7165 (Grade 5 ile ortak; ELI'nin ayrı DIN numarası yoktur) | Ti-6Al-4V ELI (Al 5.5-6.5, V 3.5-4.5, O 0.13 max) | 828 MPa (120 ksi) | 759 MPa (110 ksi) | 10% | 4,43 g/cm3 | Kırılma açısından kritik parçalar ve cerrahi implant malzemesi |
Werkstoffnummer sütunu, eğik çizgiden sonra Fransız tanımını da verir: Grade 1 için T35, Grade 2 için T40 ve Grade 4 için T60.
Bu tablo bir siparişe ulaşmadan önce iki not. Yoğunluk nominal fiziksel özelliktir, ASTM gereksinimi değildir; bu nedenle malzeme sertifikasında test edilmiş değer olarak hiçbir zaman yer almaz. Grade 23 UNS numarası standarda bağlıdır: B serisi üretici ürün spesifikasyonları ASTM B265, B348, B381 ve B863 için çapraz başvuru R56407 iken, cerrahi implantlar için ASTM F136 onu R56401 olarak adlandırır ve yanlış olanı yazmak reddedilen malzemenin yaygın nedenidir. Avrupa teknik resimleri bunun yerine genellikle DIN malzeme numarasını kullanır; bizim Werkstoffnummer ile ASTM çapraz referansı her iki yönlü eşleştirir.
Ticari saf titanyum kaliteleri 1 ila 4
Dört ticari saf kalitenin tamamı, kasıtlı alaşım ilavesi olmayan alaşımsız titanyumdur. Onları ayıran, gevşek herhangi bir anlamda saflık değildir. Standart, mukavemeti artırdıkları için amaçlı olarak izin verilen arayer oksijen ve azot ile ikame demir seviyesidir. ASTM B861 bunu kendi kapsam ifadesinde belirtir: Grade 1 düşük oksijenli alaşımsız titanyumdur, Grade 2 standart oksijenli, Grade 3 orta oksijenlidir.
| Element (wt%, max) | Grade 1 | Grade 2 | Grade 3 | Grade 4 |
|---|---|---|---|---|
| Oksijen | 0.18 | 0.25 | 0.35 | 0.40 |
| Demir | 0.20 | 0.30 | 0.30 | 0.50 |
| Azot | 0.03 | 0.03 | 0.05 | 0.05 |
| Karbon | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
| Hidrojen | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 |
| Artıklar, her biri / toplam | 0.1 / 0.4 | 0.1 / 0.4 | 0.1 / 0.4 | 0.1 / 0.4 |
| Asgari çekme dayanımı | 240 MPa | 345 MPa | 450 MPa | 550 MPa |
| Min akma | 138 MPa | 275 MPa | 380 MPa | 483 MPa |
| Maks akma (B265) | 310 MPa | 450 MPa | 550 MPa | 655 MPa |
| Min kopma uzaması | 24% | 20% | 18% | 15% |
Oksijen satırında aşağı ve kopma uzaması satırında yukarı okuyun, aile anlam kazanır. Oksijen 0.18'den yüzde 0.40'e çıkar, minimum çekme dayanımı iki katından fazla artar, kopma uzaması 24'ten yüzde 15'e düşer. Grade 4, Grade 1'den daha düşük kalite değildir; mukavemet elde etmek için kasıtlı olarak daha fazla oksijen ve demir içerir ve şekillendirilebilirlik ile kaynak sünekliğinde bedel öder. Karbon ve hidrojen sınırları dördü arasında değişmez; yüzde 0.015 maksimumdaki hidrojen, çekme değerlerini değiştirmeden malzemeyi hidrit plakacıklarıyla gevrekleştirdiği için sertifikada izlenecek değerdir. Akma dayanımı ASTM B265'te ayrıca maksimum taşır; çünkü aralığı aşan sac, bu kalitelerin satın alındığı şekillere dönüştürülemez.
Yayımlanmış kalite tablolarının yanlış anladığı bir nokta: ASTM burada minimum titanyum yüzdesi belirtmez. Hem B265 hem B348, titanyumun farktan belirlendiğini söyler; dolayısıyla yüzde 99.5 saf gibi rakamlar, element maksimumlarından aritmetik kalıntılardır, kimsenin sertifikalandırdığı şey değildir. Uygulamada Grade 2 hacim kalitesidir, Grade 1 parça yoğun çekilecekse veya anot altlığı ya da serbest kaplama olarak kullanılacaksa seçilir, Grade 3 ve 4 ise basınç parçasının alaşımsız korozyon davranışıyla alaşım düzeyi mukavemete ihtiyacı olduğunda görülür. Ürün rotaları bizim ASTM B265 sac ve plaka rehberi ve ASTM B348 çubuk ve kütük rehberi.
Titanyum alaşım kaliteleri
Grade 5, Ti-6Al-4V
Grade 5 en yaygın sipariş edilen titanyum alaşımıdır. ASTM yüzde 5.5 ila 6.75 alüminyum ve yüzde 3.5 ila 4.5 vanadyum, maksimum yüzde 0.20 oksijen ve maksimum yüzde 0.40 demire izin verir. Tavlanmış minimumlar, yüzde 10 kopma uzamasında 895 MPa çekme ve 828 MPa akmadır, Grade 2 akmasının yaklaşık üç katı ve yoğunluğun yüzde 98'i kadardır. Çözelti işlemi ve yaşlandırmaya yanıt verir; bu nedenle durum belirtilmelidir, aksi halde üretici fabrika tavlanmış tedarik eder. Kaynaklanabilir, ancak ticari saf titanyumdan daha sıkı kontrol gerektirir ve daha yavaş işlenir.
Grade 9, Ti-3Al-2.5V
Grade 9, 620 MPa minimum çekme ve 483 MPa minimum akma, yüzde 15 kopma uzamasıyla CP kaliteleri ile Grade 5 arasında yer alır. Az miktardaki yüzde 3 alüminyum ve yüzde 2.5 vanadyum, soğuk çekme ve soğuk bükme için yeterli sünekliği bırakır; bu nedenle hidrolik hatlar, havacılık kanalları ve bisiklet kadroları için titanyum borularda baskındır. Grade 2'ye göre bir mukavemet-ağırlık yükseltmesidir, korozyon yükseltmesi değildir: deniz suyunda veya asitte korozyon öncelikli kaliteler çözüm olmaya devam eder. Boru rotaları şurada açıklanmıştır ASTM B338 boru rehberi.
Grade 23, Ti-6Al-4V ELI
Grade 23, arayerleri azaltılmış Grade 5'tir: yüzde 0.20 yerine 0.13 oksijen, 0.40 yerine 0.25 demir, 0.05 yerine 0.03 azot, 0.015 yerine 0.0125 hidrojen, 6.75 yerine 6.5 ile sınırlandırılmış alüminyum. ELI ekstra düşük arayer anlamına gelir. Bu, mukavemet pahasına kırılma tokluğunu ve hasar toleransını artırır, kriyojenik davranışı iyileştirir: minimumlar 828 MPa çekme ve 759 MPa akmaya düşer. Bu değiş tokuş kalitenin varlık nedenidir ve Grade 5'e karşı bizim Grade 5 ve Grade 23 yan yana karşılaştırıldı.
Grade 23, UNS numaralandırmasının da karışıklığa yol açtığı kalitedir. ASTM B348 kapsamında çubuk, B265 kapsamında plaka, B381 kapsamında dövme parça veya B863 kapsamında tel olarak UNS R56407 tanımını taşır. ASTM F136 kapsamında cerrahi implant malzemesi olarak UNS R56401 tanımını taşır; F136 yalnızca aynı belgenin daha sıkı bir sürümü değildir: daha yüksek minimum çekme dayanımları belirler, azota yüzde 0.03 yerine 0.05 düzeyinde daha fazla izin verir ve hidrojeni yüzde 0.0125 yerine 0.012 ile daha sıkı sınırlar. Aynı alaşım, farklı kabul ölçütleri. Yalnızca kaliteyi değil standardı belirtiniz.
Korozyona dayanıklı kaliteler: 7, 11, 12, 16, 17
Titanyum, pasif bir titanyum dioksit filmi sayesinde korozyona direnç gösterir. Oksitleyici ve nötr klorür koşullarında bu film hasar gördüğü kadar hızlı yeniden oluşur; Grade 2'nin deniz suyuna süresiz dayanmasının nedeni budur. Oksijenin tüketildiği indirgeyici asitlerde ve dar aralıklarda film kendini onaramaz ve alaşımsız titanyum aktif olarak korozyona uğrar. Bu beş kalitenin dördü bunu küçük bir platin grubu ilavesiyle çözer; beşincisi farklı bir mekanizma kullanır.
Paladyum, düşük hidrojen aşırı gerilimli bir katot görevi görür. Yüzdenin birkaç yüzde biri alaşım potansiyelini pasif aralığa kaydırır, böylece oksit filmi aksi halde oluşmayacağı yerde yeniden oluşur. Grade 7 ve 11, yüzde 0.12 ila 0.25 paladyum taşır; Grade 16 ve 17, paladyumun yaklaşık üçte biri ve daha az agresif hizmette faydanın çoğu olan yüzde 0.04 ila 0.08 taşır. Bunlar paladyum kaliteleridir, rutenyum kaliteleri değildir: rutenyum eşdeğerleri, paladyum fiyatlandırmasının Grade 7 ailesini pahalılaştırdığı dönemde geliştirilen, her ikisi de yüzde 0.08 ila 0.14 rutenyum içeren Grade 26 ve Grade 27'dir. Eşleştirme sistematiktir; her paladyum kalitesi ticari saf bir temel üzerinde yer alır ve mekanik özellikler ilaveden değil bu temelden gelir, bu nedenle Grade 7 ve Grade 2 aynı çekme minimumlarını paylaşır.
| Kalite | Temel kimyasal bileşim | İlave | Seçim nedeni |
|---|---|---|---|
| Grade 7 | Grade 2 (O 0.25, Fe 0.30 max) | Pd 0.12-0.25 | Seyreltik sülfürik ve hidroklorik gibi indirgeyici asitler; contalar, birikintiler ve boru-boru levhası birleşimleri altında aralık saldırısı |
| Grade 11 | Grade 1 (O 0.18, Fe 0.20 max) | Pd 0.12-0.25 | Yoğun çekilmesi veya serbest kaplama olarak kullanılması gereken parçalarda aynı asit ve aralık hizmeti |
| Grade 12 | Alaşımlı, CP değil | Mo 0.2-0.4, Ni 0.6-0.9 | Sıcak klorür salamuraları, jeotermal ve desalinasyon hizmeti, yüksek sıcaklıkta aralık korozyonu |
| Grade 16 | Grade 2 (O 0.25, Fe 0.30 max) | Pd 0.04-0.08 | Tam Grade 7 paladyum içeriğinin gerekçeli olmadığı orta düzey indirgeyici asit ve aralık hizmeti |
| Grade 17 | Grade 1 (O 0.18, Fe 0.20 max) | Pd 0.04-0.08 | Şekillendirilmiş ve kaplanmış bileşenler için Grade 1 temelindeki Grade 16 durumu |
Grade 12 aykırı olan ve en çok yanlış okunan kalitedir: hiçbir platin grubu metal içermez. Molibden ve nikel, çekme dayanımını minimum 483 MPa'a yükseltir ve aralık korozyonu eşiğini yukarı taşır; bu nedenle soğuk asit yerine sıcak salamura için belirtilir. Çalışma kuralı şudur: indirgeyici asit Grade 7 veya Grade 16'yı, sıcak klorür Grade 12'yi işaret eder ve ikisi de geçerliyse seçim tablo yerine bir korozyon mühendisine ihtiyaç duyar. Ortama göre seçim, şu kılavuzumuzda ele alınır kimyasal işleme için titanyum kalite seçimi.
Alfa, alfa-beta ve beta titanyum alaşımları
Saf titanyum, yaklaşık 882 °C'de kristal yapısını değiştirir; alttaki sıkı paketlenmiş hegzagonal alfadan üstteki hacim merkezli kübik betaya geçer. Alaşım elementleri, hangi fazı kararlı kıldıklarına göre sınıflandırılır: alüminyum, oksijen, azot ve kalay alfayı; vanadyum, molibden, niyobyum, demir, krom ve nikel ise betayı kararlı kılar. Denge, bir kalitenin ısıl işlem ve şekillendirmede nasıl davrandığını belirler.
Alfa ve alfa yakını kaliteler
Ticari saf 1 ila 4 kaliteleri ile 7, 11, 16 ve 17 paladyum kaliteleri, en fazla iz miktarda beta içeren tek fazlı alfadır. Grade 12, molibdeni ve nikeli nedeniyle az miktarda beta içeren çoğunlukla alfa olan alfa yakınıdır. Hiçbiri ısıl işlemle güçlendirilemez; mukavemet arayer içeriğinden ve soğuk işten gelir, CP bölümünün yukarıda tam olarak neden bir kimyasal bileşim tablosu olduğu budur. Tavlanmış tedarik edilir, kolay kaynaklanır ve sıcaklıkta özelliklerini korurlar.
Alfa-beta kaliteleri
Grade 5 ve 23 klasik alfa-beta alaşımlarıdır; oda sıcaklığında her iki faz da bulunur ve çözelti işlemi ile yaşlandırmaya gerçek yanıt verir. Grade 9 normalde alfa yakını olarak sınıflandırılır, yalnızca yüzde birkaç beta içerir; bu nedenle boruya soğuk çekilebilecek yeterli sünekliği korur, bazı kaynaklar ise onu düşük alaşımlı alfa-beta alaşımlarıyla gruplar. Bir UNS numarası çok farklı mukavemetlerde tavlanmış, çözelti işlemli ve yaşlandırılmış malzemeyi kapsadığından, durum siparişte yer almalıdır.
Beta kaliteleri
Grades 19, 20 ve 21, soğuma sırasında beta fazını koruyacak kadar beta kararlaştırıcı içerir. Çözeltiye alma işlemi uygulanmış durumda iyi soğuk şekillenir, ardından yaşlandırmayla ASTM sistemindeki en yüksek dayanımlara ulaşırlar: B348, yüksek dayanımlı yaşlandırılmış durumda Grades 19 ve 20 için minimum 1138 MPa, Grade 21 için 1172 MPa belirler; Grade 5 için bu değer 895 MPa düzeyindedir. Maliyet, bunları rutin endüstriyel siparişlerin dışında tutar.
Sipariş verme açısından sonuç doğrudandır. Bir alfa kalitesi için durum değişken değildir ve sertifika tavlanmış özellikleri gösterir. Alfa-beta veya beta kalitesinde ise siparişte durumun belirtilmemesi, kalite adının tek başına parçayı tanımlamadığı anlamına gelir; beta transusa göre şekillendirme sıcaklıkları sınıfa göre değişir.
Grade 19 ve Grade 29: bu tabloda yer almayan iki kalite
Yukarıdaki karşılaştırma tablosu Grade 23 ile sona erer. Bunun dışındaki iki kalite, teknik resimlerde belirtilmeye değer sıklıkta görülür: bir beta alaşımı olan Grade 19 ve rutenyum eklenmiş Grade 23 kimyasal bileşimine sahip Grade 29. Aşağıdaki alaşım kimlikleri, ASTM B348 kapsam maddesi 1.1 içinde belirtilenlerdir; kimyasal bileşim ve çekme sınırları ise ASTM B265 tablolarındakilerdir, dolayısıyla genel referans değil, sac, şerit ve plaka değerleridir. Her iki kalite için çubuk veya dövme parça siparişi kendi ürün standardına ve kendi tablolarına göre yürütülür.
| Kalem | Grade 19 | Grade 29 |
|---|---|---|
| Alaşım kimliği | Titanyum alaşımı, yüzde 3 alüminyum, yüzde 8 vanadyum, yüzde 6 krom, yüzde 4 zirkonyum, yüzde 4 molibden (ASTM B348 kapsam maddesi 1.1, nominal bileşim) | Titanyum alaşımı, yüzde 6 alüminyum, yüzde 4 vanadyum, ekstra düşük arayer elementi içeriği, ayrıca yüzde 0.08 ila 0.14 rutenyum (ASTM B348 kapsam maddesi 1.1, nominal bileşim) |
| Alüminyum | yüzde 3.0 ila 4.0 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) | yüzde 5.5 ila 6.5 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) |
| Vanadyum | yüzde 7.5 ila 8.5 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) | yüzde 3.5 ila 4.5 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) |
| Diğer alaşım elementleri | Krom yüzde 5.5 ila 6.5, molibden yüzde 3.5 ila 4.5, zirkonyum yüzde 3.5 ila 4.5 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) | Rutenyum yüzde 0.08 ila 0.14 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) |
| Oksijen, maksimum | yüzde 0.12 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) | yüzde 0.13 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) |
| Hidrojen, maksimum | yüzde 0.02 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) | yüzde 0.0125 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) |
| Demir, maksimum | yüzde 0.30 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) | yüzde 0.25 (ASTM B265, kimyasal gereklilikler) |
| Tablodaki özelliklerin ait olduğu durum | Çözeltiye alma işlemi uygulanmış. ASTM B265 içinde Grade 19 özellik satırının tamamı G ve H tablo notlarını taşır; dolayısıyla sonraki üç satırdaki her değer çözeltiye alma işlemi uygulanmış duruma aittir; H notu, kalitenin normalde çözeltiye alma işlemi uygulanmış halde satın alındığını ve yaşlandırılmış durumdaki özelliklerin alıcı ile tedarikçi arasında kararlaştırıldığını belirtir | Tavlanmış, ASTM B265 tablosunda verilen durum. Grade 29 satırında durum notu bulunmaz |
| Asgari çekme dayanımı | 793 MPa (115 ksi), çözeltiye alma işlemi uygulanmış (ASTM B265, çekme gereklilikleri, G ve H tablo notları) | 828 MPa (120 ksi) (ASTM B265, çekme gereklilikleri) |
| Minimum akma dayanımı, yüzde 0.2 ofset | 759 MPa (110 ksi), çözeltiye alma işlemi uygulanmış (ASTM B265, çekme gereklilikleri, G ve H tablo notları) | 759 MPa (110 ksi) (ASTM B265, çekme gereklilikleri) |
| Asgari kopma uzaması | yüzde 15, çözeltiye alma işlemi uygulanmış (ASTM B265, çekme gereklilikleri, G ve H tablo notları) | yüzde 10 (ASTM B265, çekme gereklilikleri) |
Ana tablodaki bir sütun burada bilerek eksik bırakılmıştır. ASTM B serisi tablolar kaliteleri numarayla belirtir ve yanlarında bir UNS numarası vermez; bu nedenle UNS referansı gereken bir sipariş, ürün standardının bunu sağlamasını beklemek yerine UNS numarasını içeren şartnameyi belirtmelidir. ASTM B265 tablo notu A ayrıca tablodaki minimumların hem boyuna hem de enine testlere uygulandığını ve tavlanmamış malzeme veya 25 mm (1 in.) değerinden kalın plaka için özelliklerin alıcı ile tedarikçi arasında kararlaştırıldığını belirtir.
Hangi kaliteler hangi ürün formlarında bulunur
Bir kalite, yalnızca standart kombinasyonu kapsıyorsa bir formda sipariş edilebilir ve boşluklar insanları yanıltır. Kondenser ve ısı değiştirici boru standardı ASTM B338, 28 kalitesi arasında Grade 4, Grade 5 veya Grade 23'ü listelemez; B861 ve B862 boru standartları ise Grade 4'ü listelemez.
| Kalite | Çubuk ve kütük (B348) | Şerit, sac, plaka (B265) | Kondenser borusu (B338) | Boru (B861 / B862) | Dövme parçalar (B381) | Tel (B863) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade 1 | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet |
| Grade 2 | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet |
| Grade 3 | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet |
| Grade 4 | Evet | Evet | Kapsanmaz | Kapsanmaz | Evet | Evet |
| Grade 5 | Evet | Evet | Kapsanmaz | Evet | Evet | Evet |
| Grade 7 | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet |
| Grade 9 | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet |
| Grade 11 | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet |
| Grade 12 | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet |
| Grade 16 | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet |
| Grade 17 | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet | Evet |
| Grade 23 | Evet | Evet | Kapsanmaz | Evet | Evet | Evet |
Bir boşluk her zaman malzemenin üretilemeyeceği anlamına gelmez. Grade 5 boru mevcuttur, ancak B338 yerine havacılık spesifikasyonuna veya boru standartlarına göre satın alınır; Grade 23 implant çubuğu ve teli ise B348 veya B863 yerine ASTM F136'ya göre satın alınır. Boşlukların anlamı, siparişte adı geçen standardın o formdaki kaliteyi kapsaması gerektiğidir; aksi halde üretici fabrikanın sertifikalandıracağı kabul kriteri yoktur.
Titanyum kalitesi nasıl seçilir
Kalite adından değil, hizmet koşulundan şu sırayla ilerleyin.
| Çalışma koşulu | Kılavuzun işaret ettiği kalite |
|---|---|
| Deniz suyu, acı su, nötr klorürler | Grade 2 temel seviyedir ve bunları süresiz olarak karşılar |
| İndirgen asitler veya contalar ve birikintiler altındaki aralıklar | Grade 2 temelinde Grade 7 veya Grade 16, Grade 1 temelinde Grade 11 veya Grade 17 |
| Sıcak klorür salamurası, jeotermal, tuzdan arındırma | Sıcaklıkta daha yüksek aralık korozyonu eşiği için Grade 12 |
| Yük taşıyan işlenmiş parça, mil veya bağlantı elemanı ya da Ti-6Al-4V çağrısı yapan teknik resim | Isıl işlem durumu belirtilmiş Grade 5 |
| Kırılma açısından kritik parça, kriyojenik kullanım veya medikal implant | İmplant ise ASTM F136'ya, değilse B348 veya B265'e göre sipariş edilen Grade 23 |
| Bükülmesi, basınç tutması ve dayanımda Grade 2'yi geçmesi gereken boru | Grade 9 |
| Alaşımsız korozyon davranışıyla Grade 2'den daha fazla dayanım gerektiren basınç parçası | Grade 3 veya Grade 4 |
İki hata biçimini belirtmekte yarar vardır. İlki, en dayanımlı olduğu için varsayılan olarak Grade 5 seçmektir: deniz suyunda veya asitte Grade 2'den daha iyi performans göstermez ve satın alma, kaynak ve talaşlı imalat maliyeti daha yüksektir. İkincisi, Grade 9'u korozyon açısından bir üst seçenek olarak değerlendirmektir: korozyon payı değil, dayanım/ağırlık oranı kazandırır. Ürün formları genelinde doğrudan ticari saf titanyum ile Ti-6Al-4V arasındaki seçim için okuyunuz Grade 2 ve Grade 5 titanyum karşılaştırması.
Siparişte titanyum kalitesi nasıl belirtilir
Üretici fabrikanın sertifikalandırabileceği bir sipariş kalemi yedi unsur gerektirir: ürün formu, geçerli standart ve kalite, UNS numarası, tolerans sınıfıyla birlikte boyutlar, durum, yüzey durumu ve test ve sertifika gerekliliği. Örneğin: titanyum çubuk, ASTM B348 Grade 23, UNS R56407, 40 mm çap, tavlanmış, puntasız taşlanmış, döküm numarası ile izlenebilirlik sağlayan EN 10204 3.1. Ürün formu çubuksa ve kalite henüz belirlenmemişse kullanınız titanyum çubuk kalite seçim kılavuzu sipariş kalemini kesinleştirmeden önce.
| Sipariş satırındaki alan | Kılavuzdan örnek |
|---|---|
| Ürün formu | Titanyum çubuk |
| Geçerli standart ve kalite | ASTM B348 Grade 23 |
| UNS numarası | UNS R56407 |
| Tolerans sınıfıyla boyutlar | Kılavuzun örnek satırında 40 mm çap; tolerans sınıfını boyutun yanında belirtiniz |
| Durum | Tavlanmış |
| Yüzey durumu | Puntasız taşlanmış |
| Test ve sertifika gerekliliği | Döküm numarası ile izlenebilirlik içeren EN 10204 3.1 |
Reddedilen malzemelerin çoğu iki eksiklikten birine dayanır. İlki, standart olmadan kalite belirtmektir ve en çok Grade 23'te sorun çıkarır: ASTM B348'e göre minimum 828 MPa çekme ile UNS R56407'dir, ASTM F136'ya göre daha yüksek minimum ve farklı arayer sınırlarıyla UNS R56401'dir. İkincisi, tek kalite numarasının yüzlerce megapaskal farkla tavlanmış ve yaşlandırılmış malzemeyi kapsadığı alfa-beta veya beta kalitesinde durumun boş bırakılmasıdır.
| Yaygın eksiklik | Kılavuza göre yanlış giden durum |
|---|---|
| Standart olmadan kalite belirtmek | En çok Grade 23'te sorun yaratır: ASTM B348'e göre asgari 828 MPa çekme dayanımıyla UNS R56407'dir, ASTM F136'ya göre ise daha yüksek asgari değer ve farklı arayer sınırlarıyla UNS R56401'dir |
| Alfa-beta veya beta kalitede durumu boş bırakmak | Tek kalite numarası, aralarında yüzlerce megapascal bulunan tavlanmış ve yaşlandırılmış malzemeyi kapsar |
Beiyu Titanium tedarik eder titanyum üretici ürünleri ASTM ve AMS spesifikasyonlarına uygun olarak. EN 10204 3.1 dokümantasyonu ve döküm veya lot izlenebilirliği gerektiğinde, istenen sonuçları ve izlenebilirlik alanlarını teklif talebinde belirtin. Ürün formunu, kaliteyi, geçerli standardı, ölçüleri, miktarı, durumu ve hizmet ortamını gönderin; Beiyu geçerli malzeme ve doküman kapsamını teklifte teyit eder.
Kaç titanyum kalitesi vardır?
Tek bir sayı yoktur ve standart adı verilmeden sunulan her yanıt tahmindir. ASTM, kalite numaralarını üretici ürün spesifikasyonları içinde atar; dolayısıyla sayı spesifikasyona ve baskıya göre değişir. ASTM B265 ve B348, B serisinde 8, 10 ve 22 atanmadığı için Grade 1 ila 7, 9, 11 ila 21 ve 23 ila 38 olmak üzere 35 numaralı kaliteyi sıralar; her ikisinin sonraki baskıları aralığı daha da genişletmiştir. Daha dar standartlar daha azını içerir: ASTM B338 28 kaliteyi, ASTM B861 ise 34 kaliteyi kapsar. Numaraların yanında, temel kalitenin kimyasal bileşimini paylaşan ancak basınçlı kap işleri için daha yüksek minimum çekme dayanımı garanti eden 2H, 7H, 16H ve 26H varyantları bulunur.
Bir düzeltme, çünkü hata tedarikçi sitelerinde yaygın olarak dolaşır: Grade 6 vardır. Ti-5Al-2.5Sn, UNS R54520'dir ve ASTM B265 ile B348'de minimum 828 MPa çekme dayanımıyla listelenir. 8, 10 ve 22, B serisinde gerçekten bulunmayan numaralardır. Ticari siparişler yaklaşık on iki kalite üzerinde yoğunlaşır: 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 12, 16, 17 ve 23.
Hangi titanyum kalitesi en iyisidir?
Titanyum kaliteleri sıralanmak yerine hizmete göre eşleştirilir; bu nedenle soru yalnızca hizmet koşulu belirtildiğinde yanıtlanır. Grade 2, deniz suyu ve genel korozyon işleri için varsayılandır ve ekipmanların çoğu bundan üretilir. Grade 5, bir parça yük taşıdığında ve talaşlı imalat gerektiğinde öne çıkar. Grade 7 ve 11, indirgeyici asitler ve aralıklarda en geniş korozyon payını sağlar; Grade 16 ve 17 aynı hizmeti daha düşük paladyum içeriğiyle kapsar, Grade 12 ise sıcak klorür salamuralarında devralır. Grade 23, yalnızca kırılma tokluğu veya implant uygunluğu gereksinim olduğunda doğrudur.
En güçlü titanyum kalitesi hangisidir?
Normal endüstriyel hacimde sipariş edilen kaliteler arasında Grade 5, tavlanmış durumda minimum 895 MPa (130 ksi) çekme dayanımıyla en güçlüsüdür. ASTM sisteminde daha yüksek değerler vardır: B348, yüksek mukavemetli yaşlandırılmış durumda beta alaşımları Grade 19 ve 20 için minimum 1138 MPa, Grade 21 için 1172 MPa belirler; en güçlü ticari saf kalite Grade 4, 550 MPa'dır. Daha yüksek fiyatlı Ti-6Al-4V olmasına rağmen Grade 23, mukavemeti kırılma tokluğu karşılığında değiştirdiği için Grade 5'ten daha düşük minimumlara sahiptir.
Tıbbi implantlarda hangi titanyum kalitesi kullanılır?
Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) ve ticari saf kaliteler implant malzemeleridir, ancak standart kalite adından daha önemlidir. İmplant stoku, UNS R56401 taşıyan Ti-6Al-4V ELI için ASTM F136'ya veya alaşımsız titanyum için ASTM F67'ye göre satın alınır. Genel mühendislik çubuğu olarak ASTM B348'e göre satın alınan aynı alaşım UNS R56407 taşır ve daha düşük çekme minimumuna sahiptir; implant kullanımında F136 malzemesiyle birbirinin yerine kullanılamaz.
Bu tablolardaki sayılar nasıl ölçülür
Bir kalite tablosu sınırları verir. Bir değerin nasıl üretildiğini söylemez; farklı yöntemlerle aynı değeri belirten iki sertifika aynı soruyu yanıtlamaz. ASTM B348 bunu, dayandığı test yöntemlerini belirterek çözer; böylece esas varsayılmak yerine kontrol edilebilir.
| Ne belirleniyor | ASTM B348'in dayandığı yöntem | Belirtilmesi neyi çözer |
|---|---|---|
| Oksijen ve azot | ASTM E1409 | Asal gaz füzyonu; böylece sertifikadaki arayer atomu değerlerinin belirtilmiş bir esası olur |
| Hidrojen | ASTM E1447 | ELI kalitelerinde en sıkı sınıra sahip element, belirtilen yöntemle belirlenir |
| Karbon | ASTM E1941 | Belirtilmemiş şirket içi teknik yerine yakma |
| Alaşım bileşimi | ASTM E539 ve ASTM E2371 | ASTM B348'in atıf yapılan belgelerinde belirtilen iki spektrometrik rota olan X-ışını floresansı ve atomik emisyon plazma spektrometrisi |
| Çekme özellikleri | ASTM E8 | Akma ve çekme değerlerinin nasıl üretildiği, ASTM B348'in kendisinin belirttiği gerinim hızı dahil olmak üzere, belirtilen akma dayanımına kadar 0,003 ila 0,007 in./in./min |
| Raporlanan değerlerin yuvarlanması | ASTM E29 | Sınırdaki bir değerin geçip geçmeyeceğini kanaat değil, belirtilen yuvarlama kuralı belirler |
Bunlar ASTM B348'in atıf yapılan belgelerinde ve test bölümlerinde belirttiği yöntemlerdir. Bir yöntemi belirtmek, değerin nasıl üretildiğini belirler. Siparişin talep etmediği bir muayene aşaması eklemez ve iki farklı belirlemeyi birbirinin yerine geçebilir hâle getirmez.
Bir başka ayrım, bu değerlerin sertifikada nasıl okunacağını belirler. Yukarıdaki sınırlar ergitmede alınan döküm analizi sınırlarıdır; bitmiş parça üzerinde daha sonra yapılan ürün analizi ise ASTM B348 kapsamında kendi toleransını taşır ve kaliteyi genişletmez. Bu karşılaştırma ve sertifikanın ne raporladığını kontrol eden sipariş alanları, şu sayfada açıklanmıştır Grade 5 sertifikasyon rehberi.
Kaynaklarıyla şartname ayrıntıları
ASTM sisteminde dört alaşımsız kalite esas olarak oksijen ve dayanımla ayrılır: oksijen sınırları 0,18% (Grade 1) değerinden 0,25%, 0,35% ve 0,40% (Grades 2, 3 ve 4) değerlerine yükselir; dayanak ASTM B265, Tablo 1 ve minimum çekme dayanımı aynı standardın Tablo 2'sine göre buna karşılık 240 ila 550 MPa arasında yükselir.
Kalite numaraları kesintisiz değildir: ASTM B265, Tablo 1, Grade 1'den Grade 38'e uzanır ve 8, 10 ve 22 numaraları hiçbir bileşime atanmamıştır. UNS numaraları kesin çapraz referansı sağlar; aynı tabloya göre örneğin Grade 2 için R50400 ve Grade 5 için R56400.
Kalite belirlendikten sonra sıradaki soru bunu kimin tedarik ettiğidir. İlgili titanyum tedarikçi listeleri dizini ürün ailesi ve kaliteye göre şirket sayfası karşılaştırmalarını gruplandırır.