Ναι, το κράμα τιτανίου είναι διαφορετικό από το τιτάνιο. Η βασική διάκριση έγκειται στη σύνθεση και τις ιδιότητές τους:
Τιτάνιο(συχνά αναφέρεται ωςεμπορικά καθαρό τιτάνιο, CP Ti): Είναι ουσιαστικά unloyed, με περιεκτικότητα σε τιτάνιο μεγαλύτερη ή ίση με 99%. Οι ακαθαρσίες του (π.χ. οξυγόνο, άνθρακα, σίδηρος) ελέγχονται αυστηρά για να ρυθμίσουν τις βασικές ιδιότητες όπως η αντοχή και η ολκιμότητα. Αποτιμάται για εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και βιοσυμβατότητα, αλλά έχει σχετικά χαμηλότερη αντοχή σε σύγκριση με τα κράματα. Οι κοινές μορφές περιλαμβάνουν το τιτάνιο βαθμού 1, 2, 3 και 4.
Κράμα τιτανίου: Δημιουργείται με την εκ προθέσεως προσθήκη άλλων στοιχείων (π.χ. αλουμίνιο, βανάδιο, μολυβδαίνιο, ζιρκόνιο) σε καθαρό τιτάνιο για την ενίσχυση συγκεκριμένων ιδιοτήτων. Για παράδειγμα, το TI - 6Al - 4V (βαθμός 5) προσθέτει αλουμίνιο (βελτιώνει την αντοχή και την αντοχή στη θερμότητα) και το βαναδικό (ενισχύει την ολκιμότητα και την ικανότητα της μηχανής). Τα κράματα τιτανίου συνήθως προσφέρουν υψηλότερη αντοχή - έως - αναλογίες βάρους, καλύτερες επιδόσεις υψηλής θερμοκρασίας ή ανώτερη αντίσταση κόπωσης από το καθαρό τιτάνιο, καθιστώντας τα κατάλληλα για απαιτητικές εφαρμογές όπως η αεροδιαστημική ή η μηχανική υψηλής φόρτωσης.
Μεταξύ των κοινώς χρησιμοποιούμενων βαθμών τιτανίου,Τιτάνιο βαθμού 1είναι γενικά το φθηνότερο.
Ο πρωταρχικός λόγος για το χαμηλότερο κόστος του είναι η σύνθεση και οι απαιτήσεις κατασκευής:
Ο βαθμός 1 είναι ο καθαρότερος βαθμός εμπορικού τιτανίου, με τη χαμηλότερη περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες (π.χ. περιεκτικότητα σε οξυγόνο μικρότερο ή ίσο με 0,10%, περιεκτικότητα σε σιδήρου μικρότερη ή ίση με 0,20%). Τα χαμηλότερα επίπεδα ακαθαρσιών σημαίνουν λιγότερο αυστηρές διαδικασίες διύλισης κατά τη διάρκεια της παραγωγής, γεγονός που μειώνει το κόστος κατασκευής.
Έχει τη χαμηλότερη αντοχή, αλλά την υψηλότερη ολκιμότητα μεταξύ των εμπορικά καθαρών βαθμών τιτανίου, καθιστώντας ευκολότερη τη διαμόρφωση (π.χ. κρύο κύλιση, σχέδιο) με λιγότερα βήματα επεξεργασίας, μειώνοντας περαιτέρω τα έξοδα παραγωγής.
Αντίθετα, οι υψηλότεροι βαθμοί (π.χ. βαθμός 2, 3, 4) έχουν υψηλότερα περιεχόμενα ακαθαρσιών (ειδικά οξυγόνο) για να βελτιώσουν τη δύναμη, απαιτώντας πιο ακριβή έλεγχο κατά τη διάρκεια της διύλισης και της επεξεργασίας -, αυξάνοντας έτσι το κόστος τους. Τα κράματα τιτανίου (π.χ. βαθμός 5) είναι ακόμη πιο ακριβά λόγω της προσθήκης στοιχείων κράματος και σύνθετων διεργασιών θερμικής επεξεργασίας.
Οι "τέσσερις βαθμοί τιτανίου" συνήθως αναφέρονται στα τέσσερα πιο συνηθισμέναβαθμοί εμπορικά καθαρού τιτανίου (CP Ti)που ορίζονται από πρότυπα όπως το ASTM B265 (για πλάκα τιτανίου, φύλλο και λωρίδα). Αυτοί οι βαθμοί διακρίνονται από το περιεχόμενο ακαθαρσιών τους (κυρίως οξυγόνο) και τις αντίστοιχες μηχανικές ιδιότητες:
Τιτάνιο βαθμού 1:
Ο καθαρότερος εμπορικός βαθμός (περιεκτικότητα σε τιτάνιο μεγαλύτερο ή ίσο με 99,5%), με τα χαμηλότερα επίπεδα ακαθαρσιών (οξυγόνο μικρότερο ή ίσο με 0,10%, σιδήρου μικρότερο ή ίσο με 0,20%).
Ιδιότητες: Η υψηλότερη ολκιμότητα, η χαμηλότερη αντοχή (αντοχή σε εφελκυσμό ~ 240-370 MPa), η άριστη ικανότητα διαμόρφωσης και η ανώτερη αντοχή στη διάβρωση.
Τυπικές εφαρμογές: Εξοπλισμός χημικής επεξεργασίας (π.χ. επενδύσεις για δεξαμενές), ιατρικές συσκευές (π.χ. ευέλικτα εμφυτεύματα) και χαμηλά στοιχεία-.
Τιτάνιο βαθμού 2:
Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη βαθμολογία CP Ti, με ελαφρώς υψηλότερες ακαθαρσίες από τον βαθμό 1 (οξυγόνο 0,10-0,18%, σιδήρου μικρότερο ή ίσο με 0,30%).
Ιδιότητες: ισορροπημένη ολκιμότητα (επιμήκυνση ~ 20-30%) και αντοχή (αντοχή σε εφελκυσμό ~ 345-550 MPa), καλή συγκολλητικότητα και μορφοποιημένη.
Τυπικές εφαρμογές: σωλήνες, βαλβίδες, χειρουργικά όργανα, οδοντικές αποκαταστάσεις και θαλάσσια συστατικά.
Τιτάνιο βαθμού 3:
Υψηλότερη περιεκτικότητα σε οξυγόνο από τον βαθμό 2 (οξυγόνο 0,18-0,25%, σιδήρου μικρότερο ή ίσο με 0,30%), οδηγώντας σε αυξημένη αντοχή.
Ιδιότητες: υψηλότερη αντοχή (αντοχή σε εφελκυσμό ~ 480-620 MPa) αλλά χαμηλότερη ολκιμότητα (επιμήκυνση ~ 15-25%) από τον βαθμό 2, μέτρια διαμόρφωση.
Τυπικές εφαρμογές: Υψηλή - Βαλβίδες πίεσης, εξαρτήματα αντλιών, δομικά εξαρτήματα αεροδιαστημικής και βαρύ - καθήκοντα θαλάσσιων συνδετήρων.
Τιτάνιο βαθμού 4:
Ο ισχυρότερος βαθμός CP TI, με το υψηλότερο περιεχόμενο ακαθαρσίας (οξυγόνο 0,25-0,35%, σιδήρου μικρότερο ή ίσο με 0,50%).
Ιδιότητες: Υψηλότερη αντοχή σε εφελκυσμό (~ 550-700 MPa) αλλά χαμηλότερη ολκιμότητα (επιμήκυνση ~ 10-20%) μεταξύ των βαθμών CP Ti. καλή αντίσταση στη διάβρωση.
Τυπικές εφαρμογές: Υψηλή - εξαρτήματα τάσης (π.χ., εξαρτήματα εργαλείων προσγείωσης αεροσκαφών), ιατρικά εμφυτεύματα (π.χ. φορτίο - ορθοπεδικές βίδες) και υλικό χημικής επεξεργασίας.
Όχι, το τιτάνιο βαθμού 2 είναιόχι κράμα- Είναι ταξινομημένο ως τύποςεμπορικά καθαρό τιτάνιο (CP Ti).
Ο βασικός λόγος είναι η σύνθεσή του: το τιτάνιο βαθμού 2 αποτελείται από μεγαλύτερη ή ίση με 99% καθαρό τιτάνιο, με μόνο ιχνοστοιχεία ακαθαρσιών (π.χ. οξυγόνο, άνθρακα, σιδήρου, υδρογόνο, άζωτο). Σε αντίθεση με τα κράματα τιτανίου (π.χ. βαθμολογία 5 TI-6AL-4V), δεν περιέχει σκόπιμα προστιθέμενα στοιχεία κράματος (όπως αλουμίνιο, βαναδικό ή μολυβδαινικό) για την ενίσχυση συγκεκριμένων χαρακτηριστικών απόδοσης. Ο ισορροπημένος συνδυασμός της ολκιμότητας, της αντοχής και της αντοχής στη διάβρωση προέρχεται από τη βελτιστοποίηση των επιπέδων ακαθαρσίας, όχι από το κράμα.
