Kelas 1 dan Kelas 2 adalah yang paling banyak digunakantitanium murni komersial (CP Ti)nilai dalam aplikasi industri dan ruang angkasa, ditentukan oleh standar seperti ASTM B265 (pelat/lembaran/foil), ASTM B348 (batang), dan ISO 5832-2. Perbedaan intinya terletak pada kandungan unsur interstitial (oksigen, nitrogen, karbon) dan batas pengotor, yang secara langsung mempengaruhi sifat mekanik dan kesesuaian aplikasi. Di bawah ini adalah rincian lengkapnya:
1. Perbedaan Komposisi Kimia Inti
Baik Grade 1 maupun Grade 2 diklasifikasikan sebagai "titanium murni", yang berarti komposisi dasarnya sebagian besar adalah titanium dengan sedikit elemen paduan yang disengaja. Perbedaan utamanya ada padabatas yang diperbolehkan elemen interstisial (O, N, C)dan elemen pengotor besi (Fe)-elemen ini tidak dapat dihindari dalam produksi namun dikontrol dengan ketat untuk memastikan kinerja yang konsisten.
| Kategori Elemen | Karakteristik Kelas 1 | Karakteristik Kelas 2 |
|---|---|---|
| Elemen Pengantara (O, N, C) | Batas konten yang lebih rendah (penting untuk keuletan) | Batas konten yang lebih tinggi (meningkatkan kekuatan) |
| Unsur Pengotor (Fe) | Batas yang lebih ketat (mengurangi risiko fase getas) | Batas yang lebih longgar (sedikit meningkatkan kekerasan) |
| Hidrogen (H) | Batas identik (Kurang dari atau sama dengan 0,015% per ASTM) – H dikontrol secara ketat untuk mencegah penggetasan hidrogen | Batas identik (Kurang dari atau sama dengan 0,015% per ASTM) |
| Kotoran Lainnya(misal, Si, Al, V) | Total jejak pengotor Kurang dari atau sama dengan 0,30% | Total pengotor jejak Kurang dari atau sama dengan 0,30% (sama dengan Kelas 1) |
Dampak Utama: Elemen interstisial (terutama oksigen) bertindak sebagai "penguat larutan padat"-kandungan oksigen yang lebih tinggi di Kelas 2 meningkatkan kekuatan tarik dan kekerasan namun sedikit mengurangi keuletan dan sifat mampu bentuk dibandingkan Kelas 1.
2. Kemurnian Titanium (Kandungan Logam Dasar)
Kemurnian didefinisikan sebagaipersentase titanium (Ti) dalam komposisi total, tidak termasuk unsur interstisial (O, N, C, H) dan pengotor (Fe, Si, dll.). Kemurnian berkorelasi langsung dengan sifat mampu bentuk: kemurnian lebih tinggi=keuletan dan kemampuan las lebih baik.
| Nilai | Kemurnian Titanium Minimum (Standar ASTM) | Catatan Tambahan |
|---|---|---|
| kelas 1 | Lebih besar dari atau sama dengan 99,5% | Kemurnian tertinggi di antara nilai CP Ti. Kandungan interstisial/pengotor yang sangat-rendah memungkinkan pembentukan dingin yang luar biasa (misalnya, penarikan dalam, pembengkokan) dan ketahanan terhadap retak korosi tegangan (SCC). |
| kelas 2 | Lebih besar atau sama dengan 98,9% (Biasanya 99,0–99,4%) | Kemurnian sedikit lebih rendah karena batas O/Fe yang lebih tinggi. Menyeimbangkan kekuatan dan sifat mampu bentuk, menjadikannya grade CP Ti yang paling serbaguna untuk penggunaan teknik umum. |
3. Batasan Kandungan Oksigen (O) dan Besi (Fe).
Oksigen dan besi adalah elemen yang paling berpengaruh dalam CP Ti-oksigen mendominasi peningkatan kekuatan, sedangkan besi bertindak sebagai penguat sekunder dan pengotor. Di bawah ini adalahbatas standar per ASTM B265(standar yang paling banyak direferensikan untuk produk CP Ti dalam perdagangan global):
| Elemen | Batas Maksimal Kelas 1 (ASTM) | Batas Maksimal Kelas 2 (ASTM) | Alasan Perbedaan |
|---|---|---|---|
| Oksigen (O) | Kurang dari atau sama dengan 0,18% (fraksi massa) | Kurang dari atau sama dengan 0,25% (fraksi massa) | Oksigen adalah penguat utama: Batas O yang lebih tinggi pada Kelas 2 meningkatkan kekuatan tarik sebesar ~20–30% dibandingkan dengan Kelas 1. |
| Besi (Fe) | Kurang dari atau sama dengan 0,20% (fraksi massa) | Kurang dari atau sama dengan 0,30% (fraksi massa) | Besi meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus tetapi dapat mengurangi keuletan pada tingkat yang tinggi. Batas Fe kelas 2 yang lebih tinggi menyeimbangkan kekuatan dan kemampuan proses. |
Referensi Standar Alternatif
ISO 5832-2 (Standar Eropa):
Kelas 1: O Kurang dari atau sama dengan 0,18%, Fe Kurang dari atau sama dengan 0,20% (sama dengan ASTM)
Kelas 2: O Kurang dari atau sama dengan 0,25%, Fe Kurang dari atau sama dengan 0,30% (sama dengan ASTM)
JIS H4600 (Standar Jepang):
Kelas 1 (TP270C): O Kurang dari atau sama dengan 0,15%, Fe Kurang dari atau sama dengan 0,20% (batas O lebih ketat dari ASTM)
Grade 2 (TP340C): O Kurang dari atau sama dengan 0,20%, Fe Kurang dari atau sama dengan 0,30% (batas O lebih rendah dari ASTM)
4. Ringkasan Hal Penting dalam Penerapan Bisnis
| Parameter | kelas 1 | kelas 2 |
|---|---|---|
| Kemurnian | Lebih besar atau sama dengan 99,5% (Tertinggi) | Lebih besar dari atau sama dengan 98,9% (Serbaguna) |
| Batas Oksigen | Kurang dari atau sama dengan 0,18% | Kurang dari atau sama dengan 0,25% |
| Batas Besi | Kurang dari atau sama dengan 0,20% | Kurang dari atau sama dengan 0,30% |
| Keunggulan Inti | Daktilitas, sifat mampu bentuk, dan kemampuan las yang unggul | Kekuatan dan sifat mampu bentuk yang seimbang; biaya-efektif |
| Aplikasi Khas | Pemrosesan kimia (-bejana bertekanan rendah), implan medis (komponen yang dilas), saluran luar angkasa | Peralatan industri (pipa, katup), perangkat keras kelautan, pelapis arsitektural, teknik umum |
