Differenza tra Gr3 e Gr5 Titanio

1. Classificazione e identità principale

Titanium di grado 3: Appartiene altitanio puro commerciale (CP TI) family (ASTM Grade 1–4). It contains >99% titanio, con solo tracce di impurità (ad es. Ossigeno, ferro) per regolare le proprietà di base. La sua performance è determinata principalmente dalla purezza del titanio e del contenuto di impurità minore.

Titanium di grado 5: Classificato come a+ lega di titanio, con l'industria - designazione standardTi-6al-4v(Significa che contiene ~ 6% di alluminio e ~ 4% di vanadio, con il resto in titanio). L'aggiunta di alluminio (rafforza la fase) e il vanadio (stabilizza la fase) altera fondamentalmente la sua microstruttura e proprietà meccaniche, rendendolo molto più forte dei gradi di titanio puri.

2. Composizione chimica

La differenza chiave sta in presenza di elementi legati in grado 5, mentre il grado 3 si basa sul titanio puro con impurità minime.

Materiale	Componente principale	Elementi di lega chiave/impurità
Titanium di grado 3	Titanio (TI)	Meno o uguale allo 0,3% di ferro (Fe), inferiore o uguale allo 0,2% di ossigeno (O), inferiore o uguale allo 0,08% di carbonio (C), inferiore o uguale allo 0,015% di idrogeno (H)
Titanium di grado 5	Titanio (TI)	5,5–6,75% di alluminio (AL), 3,5-4,5% di vanadio (V), inferiore o uguale allo 0,3% Fe, inferiore o uguale allo 0,15% O

3. Proprietà meccaniche

Questa è la differenza di maggior impatto per le applicazioni pratiche, specialmente nella forza - scenari correlati:

Proprietà	Titanium di grado 3 (ricotto)	Titanium di grado 5 (ricotto)	Gap chiave
Forza di snervamento	380–480 MPa (55.000–70.000 psi)	860 - 930 MPA (125.000–135.000 psi)	Il grado 5 è ~ 2x più forte nella forza di snervamento; Resiste a una deformazione permanente molto meglio.
Resistenza alla trazione	480–550 MPa (70.000–80.000 psi)	900-1.000 MPa (130.000-145.000 psi)	La resistenza alla trazione del grado 5 è ~ 1,8–2x più alta; Può resistere a maggiori forze di trazione prima di rompere.
Duttilità (% di allungamento)	20–25%	10–15%	Il grado 3 è più duttile (più facile da piegare, allungare o forma) rispetto al grado 5.
Durezza (HB)	150–180 hb	300–350 hb	Il grado 5 è significativamente più difficile (resiste meglio a usura/rientranza) a causa della lega.
Densità	4,51 g/cm³	4.43 g/cm³	Quasi identico (sia leggero, ~ 60% della densità dell'acciaio).

4. Resistenza alla corrosione

Entrambi presentano un'eccellente resistenza alla corrosione, ma i loro punti di forza variano in base all'ambiente:

Titanium di grado 3: OfferteResistenza alla corrosione generale superioreIn ambienti da lievi a moderati (ad es. Acqua di mare, acidi diluiti, condizioni atmosferiche). La sua matrice di titanio pura costituisce uno strato di ossido denso e stabile (TIO₂) che impedisce un'ulteriore ossidazione, rendendolo ideale per l'elaborazione chimica o componenti marini in cui la protezione della corrosione "pura" è fondamentale.

Titanium di grado 5: HaBuona resistenza alla corrosioneNella maggior parte degli ambienti (ad es. combustibili aerospaziali, fluidi fisiologici), ma è leggermente meno resistente del grado 3 in mezzi altamente aggressivi (ad es. acidi concentrati come acido solforico). La sua performance di corrosione è un commercio - per una forza avanzata - ancora sufficiente per la maggior parte delle esigenze industriali/aerospaziali, ma non la prima scelta per l'esposizione chimica estrema.

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5. Elaborazione e fabbricazione

La loro trasformabilità differisce a causa delle lacune di resistenza e duttilità:

Titanium di grado 3: Più facile da fabbricare. La sua alta duttilità consentelavoro a freddo(ad es. Rolling, piegatura, disegno) esaldatura(con un rischio minimo di cracking) senza complessi pre/post - trattamenti termici. Machine anche più agevolmente del grado 5, riducendo l'usura dello strumento.

Titanium di grado 5: Più difficile da elaborare. La sua alta resistenza e una minore duttilità richiedonolavoro caldo(Elaborazione a temperature elevate, ~ 800-900 gradi) per la formazione, poiché il lavoro a freddo può causare cracking. La saldatura richiede un controllo preciso (ad esempio, protezione argon, post - trattamento termico della saldatura) per evitare la fragilità. La lavorazione è anche più impegnativa (forze di taglio elevate, usura rapida degli strumenti) e richiede strumenti specializzati (ad es. Inserti in carburo).

6. Scenari di applicazione

Le loro proprietà uniche mirano a industrie distinte:

Titanium di grado 3: Usato doveResistenza alla corrosione + formabilitàsono prioritarie su Ultra - alta forza. Le applicazioni comuni includono:

Equipaggiamento di elaborazione chimica (ad es. Serbatoi, tubi, valvole per acidi diluiti).

Componenti marini (ad es. Fissaggi dello scafo, scambiatori di calore).

Dispositivi medici (ad es. Strumenti chirurgici, non - load - impianti cuscinetti).

Rivestimento architettonico (per durata nel tempo duro).

Titanium di grado 5: Domina inHigh - forza + leggeroapplicazioni. Gli usi comuni includono:

Aerospace/Aviazione (ad es. Aircraft Landing Gear, Motore Components, Structural Frame).

Automotive (EG, High - parti del motore delle prestazioni, componenti del veicolo da corsa).

Impianti medici (ad es. Sostituzioni hip/ginocchio, impianti dentali - combina la forza con la biocompatibilità).

Attrezzature sportive (ad es. Frame per biciclette, teste del club da golf).