Titanium murni (CP) secara komersial tidak dianugerahkan, yang berarti mengandung 99% atau lebih titanium, dengan elemen jejak minimal (misalnya, oksigen, besi, karbon, nitrogen, hidrogen) yang mempengaruhi sifatnya. Nilai -nilai ini diklasifikasikan terutama oleh kandungan oksigennya, yang secara langsung mempengaruhi kekuatan dan keuletan. Nilai titanium CP yang paling umum, distandarisasi oleh organisasi seperti ASTM International, adalah: adalah:
Kelas 1: Bentuk paling murni, dengan kandungan oksigen terendah (~ 0,18% maks). Ini menawarkan keuletan, ketangguhan, dan ketahanan korosi tertinggi tetapi kekuatan terendah. Ideal untuk aplikasi pembentukan dingin, pemrosesan kimia, dan implan medis yang membutuhkan fleksibilitas.
Kelas 2: Kelas CP yang paling banyak digunakan, dengan oksigen yang sedikit lebih tinggi (~ 0,25% maks) dari kelas 1. Ini menyeimbangkan kekuatan, daktilitas, dan resistensi korosi, menjadikannya serbaguna untuk komponen aerospace, penukar panas, dan perangkat keras laut.
Kelas 3: Mengandung lebih banyak oksigen (~ 0,35% maks) daripada kelas 1 dan 2, menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi tetapi berkurangnya keuletan. Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan kekuatan tarik yang lebih besar, seperti suku cadang pesawat terbang dan peralatan industri.
Kelas 4: Tingkat CP terkuat, dengan kandungan oksigen tertinggi (~ 0,40% maks). Ini mengorbankan beberapa keuletan untuk meningkatkan kekuatan, cocok untuk komponen stres tinggi seperti pembuluh tekanan dan bagian struktural di lingkungan yang agresif.
Kelas CP lain yang kurang umum (misalnya, kelas 7, kelas 11) termasuk penambahan kecil paladium untuk meningkatkan resistensi korosi di lingkungan yang sangat asam, tetapi ini secara teknis varian "paduan" CP titanium.
Definisi titanium "berkualitas tinggi" sepenuhnya tergantung pada aplikasi, karena "kualitas" ditentukan oleh seberapa baik kadar titanium atau paduan memenuhi persyaratan kinerja spesifik (misalnya, kekuatan, ketahanan korosi, ketahanan panas, biokompatibilitas). Namun, nilai tertentu menonjol dalam skenario kritis dan berkinerja tinggi:
Untuk kekuatan dan ketahanan panas: Titanium grade 5 (TI-6AL-4V) sering dianggap sebagai standar emas. Paduan ini (6% aluminium, vanadium 4%) menawarkan rasio kekuatan-ke-berat yang luar biasa, mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi (hingga ~ 400 derajat /752 derajat F), dan memiliki ketahanan korosi yang baik. Ini banyak digunakan dalam dirgantara (bingkai pesawat, bagian mesin), implan medis, dan peralatan olahraga berkinerja tinggi.
Untuk panas dan kekuatan yang ekstrem: Paduan titanium seperti TI-6AL-2SN-4ZR-2MO (kelas 9) atau TI-10V-2FE-3AL (paduan beta) Excel dalam aplikasi yang membutuhkan kekuatan pada suhu di atas 400 derajat, seperti komponen mesin jet.
Untuk resistensi korosi: Grade 2 atau grade 7 yang murni secara komersial (titanium CP dengan paladium) lebih unggul di lingkungan yang sangat korosif, seperti pemrosesan kimia atau aplikasi laut, di mana resistensi terhadap asam atau air asin sangat penting.
Untuk biokompatibilitas: CP grade 2 dan grade 5 lebih disukai di perangkat medis (implan, alat bedah) karena ketidakmampuannya dalam tubuh manusia dan kemampuan untuk berintegrasi dengan tulang (osseointegrasi).
Singkatnya, tidak ada titanium "berkualitas tinggi" tunggal, tetapi kelas 5 sering dirayakan karena keserbagunaannya di industri berkinerja tinggi.
Tidak, titanium tidak "berkarat" dalam arti tradisional. Karat secara khusus mengacu pada besi oksida (Fe₂o₃) yang terbentuk pada besi atau baja ketika terpapar oksigen dan kelembaban, yang mengarah ke korosi yang keripik dan destruktif.
Titanium, bagaimanapun, mengalami proses yang berbeda: ketika terpapar oksigen (bahkan di udara atau air), dengan cepat membentuk lapisan oksida pelindung yang tipis (titanium dioksida, tio₂) di permukaannya. Lapisan inipenyembuhan diri sendiri-Jika tergores atau rusak, reformasi hampir secara instan, mencegah korosi lebih lanjut. Film oksida pasif ini membuat titanium sangat tahan terhadap sebagian besar bentuk korosi, termasuk:
Paparan air (air segar atau air asin), menjadikannya ideal untuk aplikasi laut.
Kontak dengan banyak asam, alkalis, dan bahan kimia industri.
Kondisi atmosfer, karena tidak menodai atau menurunkannya dengan mudah.
Sementara titanium tidak sepenuhnya kebal terhadap korosi, ketahanannya jauh lebih unggul daripada logam berbasis besi. Kondisi ekstrem seperti terkonsentrasi, asam hidroklorat panas atau asam sulfat-sulfat-CAN perlahan-lahan memecah lapisan oksida, tetapi skenario seperti itu jarang terjadi pada sebagian besar aplikasi praktis. Dengan demikian, titanium sering digambarkan sebagai "tahan korosi" daripada "berkarat."
