มาตรฐาน ASTM B265เป็นมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางซึ่งระบุข้อกำหนดสำหรับแผ่นไทเทเนียมและไทเทเนียมอัลลอยด์แถบและจาน- วัสดุเหล่านี้มีความสำคัญในอุตสาหกรรมที่ต้องการความแข็งแรงสูงความต้านทานการกัดกร่อนและความเข้ากันได้ทางชีวภาพ- ด้านล่างนี้เป็นรายละเอียดขององค์ประกอบเกรดแอปพลิเคชันและคุณสมบัติที่สำคัญ
1. องค์ประกอบของวัสดุและเกรด
ASTM B265 ครอบคลุมไทเทเนียมบริสุทธิ์ (CP) ในเชิงพาณิชย์และโลหะผสมไทเทเนียมแบ่งออกเป็นเกรดที่แตกต่างกันตามองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกล
(a) ไทเทเนียมบริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์
| ระดับ | องค์ประกอบการผสมหลัก | ลักษณะสำคัญ |
|---|---|---|
| เกรด 1 | 99.5% TI (ออกซิเจนต่ำ) | ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมส่วนใหญ่ใช้ในการประมวลผลทางเคมี |
| เกรด 2 | 99.3% TI (ออกซิเจนปานกลาง) | ความแข็งแรงและความสามารถในการสร้างที่สมดุลเกรด CP ที่พบบ่อยที่สุด (เช่นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนส่วนประกอบทางทะเล) |
| เกรด 3 | 99.1% TI (ออกซิเจนสูงกว่า) | ความแข็งแรงสูงกว่าเกรด 1 และ 2 ใช้ในภาชนะรับความดัน |
| เกรด 4 | 99. 0% ti (ออกซิเจนสูงสุด) | ความแข็งแรงสูงสุดในระดับ CP ที่ใช้ในการปลูกถ่ายศัลยกรรมและการบินและอวกาศ |
| เกรด 7 | ti -0. 15% PD (แพลเลเดียม) | เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนในการลดกรด (เช่นกรดซัลฟูริกและกรดไฮโดรคลอริก) |
| เกรด 11 | ti -0. 15% PD (ออกซิเจนต่ำ) | คล้ายกับเกรด 1 แต่มี PD สำหรับความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีกว่า |
| เกรด 12 | ti -0. 3% mo -0. 8% ni | ปรับปรุงความสามารถในการเชื่อมและเสถียรภาพอุณหภูมิสูง (เช่นการประมวลผลทางเคมี) |
| เกรด 16 และ 17 | ti -0. 04-0. 08% pd | ตัวแปรของเกรด 2 & 1 พร้อม PD สำหรับความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่า |
(b) โลหะผสมไทเทเนียม
| ระดับ | องค์ประกอบของโลหะผสม | ลักษณะสำคัญ |
|---|---|---|
| เกรด 5 (ti -6 al -4 v) | 6% อลูมิเนียม, 4% วี | โลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ความแข็งแรงสูงการบินและอวกาศการปลูกถ่ายทางการแพทย์ |
| เกรด 9 (ti -3 al -2. 5v) | 3% Al, 2.5% V | ปรับปรุงความเหนียวกับเกรด 5 ใช้ในท่อ (ระบบไฮดรอลิกเฟรมจักรยาน) |
| เกรด 23 (ti -6 al -4 v eli) | 6% Al, 4% V (คั่นระหว่างหน้าต่ำพิเศษ) | เกรดทางการแพทย์ความเหนียวแตกหักที่ดีขึ้นสำหรับการปลูกถ่ายศัลยกรรม |
| เกรด 29 (ti -6 al -4 v-ru) | 6% al, 4% v, 0. 1% ru | เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับการใช้งานน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง |
2. คุณสมบัติที่สำคัญของ ASTM B265 ไทเทเนียม
อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง: แข็งแรงกว่าเหล็ก แต่เบากว่า ~ 45%
ความต้านทานการกัดกร่อน: ความต้านทานพิเศษต่อน้ำเค็ม, คลอรีน, กรดและอัลคาลิส
ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ: เกรด 1, 2, 5 และ 23 ได้รับการอนุมัติจาก FDA สำหรับการปลูกถ่ายทางการแพทย์
ความต้านทานอุณหภูมิ: รักษาความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง (สูงถึง ~ 600 องศาสำหรับโลหะผสมบางตัว)
ความสามารถในการเชื่อมและความสามารถในการเชื่อม: เกรด CP (1-4) สามารถเชื่อมได้ง่าย; โลหะผสมเช่นเกรด 5 ต้องใช้เทคนิคพิเศษ
3. แอปพลิเคชันทั่วไป
| อุตสาหกรรม | แอปพลิเคชัน |
|---|---|
| การบินและอวกาศ | สกินเครื่องบิน, ส่วนประกอบเครื่องยนต์, เกียร์เชื่อมโยงไปถึง (เกรด 5) |
| ทางการแพทย์ | การปลูกถ่ายกระดูก, เครื่องมือผ่าตัด, อุปกรณ์ทันตกรรม (เกรด 1, 2, 5, 23) |
| การแปรรูปเคมี | เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเครื่องปฏิกรณ์ท่อ (เกรด 2, 7, 12) |
| นาวิกโยธินและนอกชายฝั่ง | ส่วนประกอบใต้ทะเล, เรือเรือ, พืชกลั่นน้ำทะเล (เกรด 2, 29) |
| เกี่ยวกับยานยนต์ | ระบบไอเสียที่มีประสิทธิภาพสูงแท่งเชื่อมต่อ (เกรด 5) |
| พลังงาน | ภาชนะบรรจุของเสียนิวเคลียร์ท่อความร้อนใต้พิภพ (เกรด 7, 12) |
4. การผลิตและการประมวลผล
การกลิ้งร้อนกับการกลิ้งเย็น:
แผ่น/แผ่นรีดร้อนถูกใช้ในแอปพลิเคชันที่มีความแข็งแรงสูง
แถบที่รีดเย็นให้ความคลาดเคลื่อนและพื้นผิวที่นุ่มนวลขึ้น
การบำบัดความร้อน: โลหะผสมบางตัว (เช่นเกรด 5) ต้องมีการหลอมสำหรับคุณสมบัติที่ดีที่สุด
ตัวเลือกการตกแต่ง: พื้นผิวขัดเงาดองหรือระเบิดขึ้นอยู่กับการใช้งาน
5. เปรียบเทียบกับมาตรฐานอื่น ๆ
มาตรฐาน ASTM F67: ครอบคลุม CP ไทเทเนียมสำหรับการปลูกถ่ายศัลยกรรม
มาตรฐาน ASTM F136: ระบุระดับการแพทย์เกรด ti -6 al -4 v eli (เกรด 23)
AMS 4911: เวอร์ชันเฉพาะด้านการบินของ Ti -6 al -4 v
บทสรุป
ASTM B265 วัสดุไทเทเนียมเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากพวกเขาน้ำหนักเบาความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรง- ทางเลือกของเกรดขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันไม่ว่าจะเป็นการบินและอวกาศ (เกรด 5), การแพทย์ (เกรด 23) หรือการประมวลผลทางเคมี (เกรด 7).
