Perbedaan antara GR3 dan GR 4 Titanium

Titanium Grade 3 (GR3) dan Titanium Grade 4 (GR4) keduanya diklasifikasikan sebagaiTitanium murni secara komersial (CP Ti)- Mereka tidak mengandung elemen paduan yang sengaja ditambahkan, dengan perbedaan kinerja terutama didorong oleh variasi dalam konten pengotor (terutama oksigen) dan sifat mekanik berikutnya. Di bawah ini adalah perbandingan terperinci di seluruh dimensi kunci:

1. Komposisi Kimia

Perbedaan inti terletak padakandungan oksigen, yang secara langsung mempengaruhi kekuatan dan keuletan. Kedua nilai memiliki kemurnian titanium minimum ~ 99%, dengan batas terkontrol pada pengotor jejak (besi, karbon, nitrogen, hidrogen).

Elemen	Titanium grade 3 (batas khas)	Titanium grade 4 (batas khas)	Catatan kunci
Oksigen (o)	Kurang dari atau sama dengan 0,35%	Kurang dari atau sama dengan 0,40%	Kelas 4 memiliki oksigen yang lebih tinggi - Ini adalah pendorong utama dari kekuatannya yang lebih tinggi.
Besi (Fe)	Kurang dari atau sama dengan 0,30%	Kurang dari atau sama dengan 0,50%	Kelas 4 memungkinkan sedikit lebih banyak kotoran besi.
Karbon (C)	Kurang dari atau sama dengan 0,08%	Kurang dari atau sama dengan 0,08%	Batas yang identik untuk karbon.
Nitrogen (N)	Kurang dari atau sama dengan 0,05%	Kurang dari atau sama dengan 0,05%	Batas identik untuk nitrogen.
Hidrogen (H)	Kurang dari atau sama dengan 0,015%	Kurang dari atau sama dengan 0,015%	Batas ketat yang identik (hidrogen menyebabkan kerapuhan pada titanium).

2. Sifat mekanik

Oksigen bertindak sebagai "agen penguatan" dalam titanium murni - kandungan oksigen yang lebih tinggi meningkatkan kekuatan tetapi mengurangi keuletan. Tren ini jelas tercermin dalam kinerja mekanik GR3 dan GR4 (nilai di bawah ini untukkondisi anil, keadaan paling umum untuk CP Ti):

Properti (dianil)	Titanium grade 3	Titanium kelas 4	Perbedaan inti
Kekuatan tarik	485–655 MPa	550–795 MPa	Kelas 4 ~ 13-20% lebih kuat dari kelas 3, berkat kandungan oksigen yang lebih tinggi.
Kekuatan luluh (offset 0,2%)	380–550 MPa	485–690 MPa	Kekuatan hasil kelas 4 adalah ~ 28–25% lebih tinggi - penting untuk beban - aplikasi bantalan.
Perpanjangan (panjang pengukur 50 mm)	Lebih besar dari atau sama dengan 18%	Lebih besar dari atau sama dengan 10%	Kelas 3 memiliki daktilitas yang jauh lebih baik (hampir dua kali lipat dari GR4), membuatnya lebih mudah dibentuk.
Kekerasan (Rockwell B)	~ 80–90 HRB	~ 90–100 HRB	Kelas 4 sedikit lebih sulit, meningkatkan resistensi keausan dalam skenario abrasi {1} {1 {1 {1.

3. Resistensi Korosi

Kedua nilai mempertahankan tanda tangan TitaniumResistensi korosi yang sangat baik, sebagai kemurnian tinggi dan pembentukan lapisan yang padat, diri - penyembuhan titanium oksida (tiO₂) melindungi mereka dari sebagian besar lingkungan. Namun, perbedaan halus ada dalam kondisi ekstrem:

Titanium grade 3: Berkinerja baik dalam - hingga - lingkungan korosif sedang, termasuk air laut, asam encer (misalnya,<10% sulfuric acid), and atmospheric conditions. Its lower impurity content (vs. Gr4) gives it marginally better resistance to stres korosi retak (SCC)Dalam klorida - lingkungan yang kaya (misalnya, aplikasi laut).

Titanium kelas 4: Mempertahankan resistensi korosi yang kuat di sebagian besar lingkungan yang sama dengan GR3. Namun, kandungan zat besi yang sedikit lebih tinggi dapat mengurangi resistensi SCC dalam larutan klorida yang sangat agresif (misalnya, panas, air asin terkonsentrasi) dibandingkan dengan GR3. Untuk penggunaan industri atau medis umum, perbedaan ini dapat diabaikan.

4. Fabricability (pemesinan, pembentukan, pengelasan)

Daktilitas dan kekuatan secara langsung memengaruhi seberapa mudah nilai -nilai ini dapat diproses:

Kemampuan formulir:

Kelas 3: keuletannya yang tinggi membuatnya ideal untukpembentukan dingin(misalnya, menekuk, menggulung, menggambar dalam) tanpa memerlukan seringnya anil menengah (perlakuan panas untuk mengembalikan daktilitas setelah deformasi).

Kelas 4: Daktilitas yang lebih rendah berarti pembentukan dingin membutuhkan tingkat deformasi yang lebih lambat dan mungkin perluAnnealing menengahuntuk mencegah retak. Ini kurang cocok untuk bagian yang kompleks, dalam -.

Pengelasan:

Kedua nilai dapat dilas menggunakan proses titanium standar (misalnya, pengelasan TIG dengan pelindung argon untuk mencegah oksidasi). Konten oksigen bawah grade 3 menghasilkankualitas las yang lebih konsistendan lebih sedikit posting - mengelas brittleness. Lasan grade 4 mungkin memerlukan kontrol input panas yang lebih tepat untuk menghindari pertumbuhan butir yang berlebihan (yang mengurangi keuletan).

Pemesinan:

Keduanya dianggap "sulit untuk mesin" (karena konduktivitas termal yang rendah dan pengerasan kerja yang tinggi), tetapi kekuatan kelas 4 yang lebih tinggi meningkatkan gaya pemotongan dan keausan pahat sedikit dibandingkan dengan kelas 3.

info-443-442 info-432-432

info-432-432 info-441-431

5. Aplikasi Khas

Kekuatan divergen mereka - saldo daktilitas membuat GR3 dan GR4 cocok untuk kasus penggunaan yang berbeda:

Titanium grade 3

Memprioritaskankeuletan dan kemampuan formulirUntuk aplikasi di mana kekuatan sedang mencukupi:

Pemrosesan Kimia: Tangki, pipa, dan katup untuk menangani asam encer atau non - bahan kimia agresif.

Teknik Laut: Pengencang lambung, tabung penukar panas, dan komponen lepas pantai (mendapat manfaat dari resistensi SCC yang baik).

Perangkat Medis: non - load - bantalan bagian (misalnya, poros instrumen bedah, selongsong implan) di mana biokompatibilitas dan formabilitas adalah kuncinya.

Barang Konsumen: Casing menonton, perhiasan, dan bagian struktural ringan yang membutuhkan pembentukan mudah.

Titanium kelas 4

Memprioritaskankekuatan tinggiuntuk muatan - bearing atau tinggi - aplikasi stres:

Implan Medis: Muat - komponen bantalan (misalnya, sekrup ortopedi, batang implan pinggul, penyangga gigi) di mana kekuatan dan biokompatibilitas sangat penting. Ini adalah tingkat CP Ti yang paling banyak digunakan di perangkat medis karena alasan ini.

Aerospace: Low - berat, - bagian struktural kekuatan (misalnya, kurung, pengencang) untuk pesawat terbang atau pesawat ruang angkasa (di mana penghematan berat dan kekuatan adalah yang terpenting).

Industri: Tinggi - pipa tekanan, bejana tekanan, dan komponen pompa untuk menangani moderat - ke - beban tegangan tinggi.

Peralatan Olahraga: Kepala golf klub, bingkai sepeda, dan perlengkapan panjat (memanfaatkan kekuatannya - ke - rasio berat).

Perbedaan antara Titanium GR3 dan GR 4