Manakah yang Lebih Baik Gred 2 atau Gred 5 Titanium?

Memilih antara titanium Gred 2 dan Gred 5 ialah keputusan kritikal yang memberi kesan kepada prestasi, kos dan kesesuaian aplikasi. Walaupun kedua-dua gred menawarkan sifat yang luar biasa, memahami perbezaan mereka dalam komposisi, ciri mekanikal dan metrik prestasi adalah penting untuk pemilihan bahan yang optimum.

Titanium Tulen Komersial Gred 2

Elemen Utama:

Titanium (Ti): 99.2% min

Besi (Fe): 0.30% maks

Oksigen (O): 0.25% maks

Karbon (C): 0.08% maks

Nitrogen (N): 0.03% maks

Hidrogen (H): 0.015% maks

Gred 5 Ti-6Al-4V Aloi

Elemen Utama:

Titanium (Ti): baki 90%.

Aluminium (Al): 5.5-6.75%

Vanadium (V): 3.5-4.5%

Besi (Fe): 0.40% maks

Oksigen (O): 0.20% maks

Karbon (C): 0.08% maks

Darjah 2Ciri-ciri Utama:

Kes Pendaratan Robot Pembersihan Komersial Cowers:Taman Perisian Mudah Alih China

Rintangan kakisan yang sangat baik

Kebolehbentukan yang unggul

Biokeserasian optimum

Kebolehkimpalan yang baik

Darjah 5Ciri-ciri Utama:

Nisbah kekuatan tinggi-ke-berat

Prestasi suhu tinggi yang sangat baik

Rintangan keletihan yang baik

Boleh dirawat haba

Ciri-ciri Kimpalan titanium Gred 2

Kebolehkimpalan yang sangat baik dengan langkah berjaga-jaga yang minimum

Kekonduksian terma yang lebih rendah mengurangkan keperluan input haba

Kurang terdedah kepada herotan dan meledingkan

Padanan warna yang baik dalam zon kimpalan

Risiko pencemaran yang lebih rendah

Sesuai untuk semua proses kimpalan standard

Cabaran Kimpalan titanium Gred 5

Lebih mencabar kerana kandungan aluminium dan vanadium

Kekonduksian haba yang lebih tinggi memerlukan lebih banyak input haba

Peningkatan risiko kerosakan dalam HAZ

Memerlukan perlindungan gas pelindung yang berhati-hati

Potensi pengurangan aluminium dalam zon kimpalan

Terhad kepada proses kimpalan tertentu

Faktor Keputusan Utama

Keperluan Kekuatan: Jika kekuatan tinggi adalah kritikal → Gred 5

Persekitaran Kakisan: Jika kakisan agresif → Gred 2

Temperature Range: If >400 darjah → Darjah 5

Kerumitan Fabrikasi: Jika kompleks membentuk → Gred 2

Biokeserasian: Jika permohonan perubatan → Gred 2

Kekangan Belanjawan: Jika kos adalah kebimbangan utama → Gred 2

Pengoptimuman Berat: Jika berat kritikal → Gred 5 (kekuatan yang lebih tinggi membolehkan bahagian yang lebih nipis)

Aplikasi-Garis Panduan Khusus

Marin/Kimia: Gred 2 untuk rintangan kakisan maksimum

Aeroangkasa/Prestasi Tinggi: Gred 5 untuk kekuatan dan rintangan suhu

Perubatan: Gred 2 untuk biokompatibiliti

Kejuruteraan Am: Gred 2 untuk keberkesanan-kos

Suhu Tinggi: Gred 5 untuk rintangan rayapan

Analisis Keperluan:

Suhu operasi: 200 darjah

Tekanan: 15 bar

Persekitaran klorida yang menghakis

Hayat reka bentuk: 20 tahun

Heat transfer coefficient: >800 W/m²·K

Kekangan belanjawan: Sederhana

Penilaian Bahan:

Kelebihan Darjah 2:Rintangan kakisan klorida yang unggul, kekonduksian terma yang lebih baik (17 vs 6.7 W/m·K), kos yang lebih rendah

Kelebihan Darjah 5:Kekuatan yang lebih tinggi membolehkan tiub nipis, sifat suhu tinggi{0}}yang lebih baik

Faktor Keputusan Utama:Rintangan kakisan adalah kritikal dalam persekitaran klorida

Pemilihan Akhir:Kepingan titanium gred 2 (ketebalan 1.2mm) dengan kemasan permukaan yang dipertingkatkan

Keputusan:

Penjimatan kos 20% berbanding alternatif Gred 5

Rintangan kakisan yang unggul dengan kegagalan sifar dalam 8 tahun

Pekali pemindahan haba 950 W/m²·K melebihi keperluan

Keperluan penyelenggaraan yang minimum

Jangka hayat perkhidmatan lanjutan diunjurkan melebihi 20 tahun