Kelas 2 dan Kelas 3 keduanya diklasifikasikan sebagai titanium murni komersial (murni) menurut ASTM B265 dan standar internasional lainnya. Mereka memiliki sifat dasar yang sama dengan titanium-kemurnian tinggi, namun batas komposisi kimianya, terutama elemen interstisial, dikontrol secara ketat pada tingkat yang berbeda. Perbedaan yang tampaknya kecil ini secara langsung menentukan sifat mekanik, sifat mampu bentuk, dan bidang aplikasinya. Di bawah ini adalah perbandingan rinci karakteristik komposisinya.
Kedua grade tersebut didasarkan pada Ti sebagai komponen utama, dengan kemurnian titanium di atas 99%. Perbedaan utama terletak pada unsur interstisial seperti oksigen, nitrogen, hidrogen, karbon, dan unsur sisa besi. Diantaranya, kandungan oksigen adalah variabel yang paling penting dan representatif.
Oksigen (O)adalah elemen paling berpengaruh dalam titanium murni komersial. Untuk Grade 2 kandungan oksigen maksimal dibatasi 0,18%, sedangkan untuk Grade 3 ditingkatkan menjadi 0,25%. Oksigen bertindak sebagai penguat larutan padat pada titanium: kandungan oksigen yang lebih tinggi secara signifikan meningkatkan kekuatan tarik, kekuatan luluh, dan kekerasan, namun mengurangi keuletan dan sifat mampu bentuk. Inilah alasan mendasar mengapa Kelas 3 memiliki kekuatan lebih tinggi tetapi kinerja lentur dan injakan lebih rendah dibandingkan Kelas 2.
Nitrogen (N)memiliki efek penguatan yang mirip dengan oksigen. Baik Grade 2 maupun Grade 3 memiliki batas nitrogen yang sama, dengan kandungan maksimum 0,03%. Nitrogen juga merupakan elemen penguat yang kuat, namun kandungannya umumnya rendah dalam produksi industri dan tidak membentuk perbedaan nyata antara kedua kadar tersebut.
Karbon (C)adalah elemen sisa yang umum. Kandungan karbon maksimum untuk Grade 2 dan Grade 3 adalah 0,10%. Dalam kisaran ini, karbon memiliki pengaruh yang kecil terhadap sifat dasar titanium murni dan tidak berkontribusi terhadap perbedaan kinerja antara kedua kualitas tersebut.
Hidrogen (H)harus dikontrol secara ketat untuk menghindari penggetasan hidrogen. Kedua kadar tersebut memiliki batas hidrogen yang sama, dengan maksimum 0,015%. Kandungan hidrogen yang rendah memastikan ketangguhan yang baik dan menghindari retak selama pemrosesan atau servis.
Besi (Fe)adalah elemen sisa utama dalam paduan titanium. Kandungan zat besi maksimum untuk Grade 2 dan Grade 3 adalah 0,30%. Besi juga sedikit memperkuat titanium, tetapi karena batasnya sama, besi tidak menyebabkan perbedaan antara kedua tingkatan tersebut.
Singkatnya, Kelas 2 dan Kelas 3 memiliki sistem komposisi kimia yang hampir sama - satu-satunya perbedaan nyata dan berarti adalah kandungan oksigen. Kelas 2 menggunakan oksigen yang lebih rendah untuk mempertahankan keuletan, sifat mampu bentuk, pembengkokan dan kinerja injakan yang sangat baik; Grade 3 meningkatkan oksigen secara tepat untuk memperoleh kekuatan dan kekakuan yang lebih tinggi, namun tetap mempertahankan kemampuan proses yang baik.
Perbedaan komposisi yang terkendali ini membuat Grade 2 cocok untuk bagian yang memerlukan gambar dalam, pembengkokan, dan pembentukan kompleks, sedangkan Grade 3 digunakan pada bagian struktural yang memerlukan kekuatan lebih tinggi dan kekakuan tertentu. Memahami perbedaan komposisinya membantu pengguna memilih kadar titanium yang tepat untuk desain material, proses produksi, dan aplikasi teknik.
