Titan u odnosu na nehrđajući čelik: odabir pravog materijala

ASTM B265 Titanijum PDF

ASTM B337 Titanium PDF

ASTM B338 Titanijum PDF

ASTM B348 Titanium PDF

ASTM F67 Titanijum PDF

ASTM F136 Titanijum PDF

Na prvi pogled, možda neće biti očigledno zašto se ovi metali tako često viđaju zajedno: nerđajući čelik je jako legiran, dok se titanijum često koristi u gotovo elementarnom obliku, a ako uporedite dva komada istih dimenzija, nerđajući čelik bi bio veći od titanijuma za blizu 50%. Zatim, tu je i razlika u cijeni: identičan limeni dio može koštati 5x više u odnosu na titanijum u odnosu na nerđajući.

Ako ostavimo te razlike na stranu, preklapanje primjene između ova dva je prilično uobičajeno: u medicinskim i stomatološkim poljima, nehrđajući čelik je dominirao sve do 1980-ih kada ga je Titanium počeo zamjenjivati ​​zbog njegove veće biokompatibilnosti i karakteristike snage{1}}prema{2}}gustoće. Oba se koriste u avio industriji, od mlaznih motora do kokpita do stajnog trapa. U proizvodnji i obradi, legure bilo kojeg materijala mogu se odabrati koje odgovaraju primjeni; kao što je zavarivanje, obrada ili otpornost na temperaturu. I nerđajući i titanijum su otporni-na udare, izdržljivi i veoma otporni na koroziju-. Dakle, hajde da proučimo svaki materijal pojedinačno i iskoristimo te informacije da dobijemo bolju ideju o tome koji ćemo koristiti.

Poput mekog čelika, nehrđajući čelik počinje željezom i ugljikom. Njegove jedinstvene karakteristike su u velikoj mjeri rezultat dodatka hroma i nikla, uz mangan, silicijum, azot, fosfor i sumpor koji se dodaju raznim vrstama.

Dodatak toliko različitih legirajućih elemenata znači da nehrđajući čelik ima širok raspon klasa koje se protežu u pet različitih porodica.

Vrste nerđajućeg čelika

Svaka familija nerđajućeg čelika je definisana svojom jedinstvenom kristalnom strukturom i rezultujućim svojstvima materijala.

Feritni nerđajući inox sadrži 12-18% hroma, a kao što mu ime govori, magnetan je.

Budući da ima niži sadržaj nikla od nekih svojih kolega, feritne klase su neke od najjeftinijih za proizvodnju.

Feritni razredi 409 i 430 se često koriste u izduvnim sistemima i dijelovima koji zahtijevaju otpornost na koroziju, ali nisu prednji i središnji.

Martenzitni nehrđajući čelici su relativno "visoko ugljični" i sadrže do 1,2% tog elementa.

Legura 410 je uobičajen primjer koji pokazuje dobru otpornost na koroziju i podložna je toplinskoj obradi.

Zbog većeg sadržaja ugljika, martenzitni nerđajući materijal se koristi u oštricama, makazama i medicinskim alatima.

Austenitni nerđajući materijal je poznatiji kao nerđajući 300 serija i sadrži 18% hroma i 8% nikla, što ga čini izuzetno otpornim na koroziju.

Nehrđajući materijal serije 300 čini preko 70% ukupne svjetske proizvodnje.

Sam razred 304 drži 50% tržišnog udjela nehrđajućeg čelika, jer je ekonomičan, zavarljiv i izuzetno otporan na koroziju{2}}.

304 se koristi u uslugama hrane, vanjskim uređajima, područjima visokog-istrošenosti, cijevima, rezervoarima i još mnogo toga.

Za još veću otpornost na koroziju može se koristiti razred 316.

Ovdje u SendCutSendu volimo da mislimo da doprinosimo tome nudeći i 304 Stainless i 316 Stainless u širokom rasponu debljina.

Duplex nerđajući materijal ima ujednačenu mikrostrukturu, sastavljenu od pola ferita i pola austenita što mu daje izvrsna mehanička svojstva, kao što su granična i zatezna čvrstoća.

Prisustvo do 28% hroma i, u "super" dupleks vrstama, molibdena, daju Duplexu nerđajuću otpornost na koroziju skoro bez premca.

Stvrdnjavanje prema padavinama nehrđajuće je mjesto gdje se okrećete ako su krajnja visoka čvrstoća, visoka tvrdoća kritične za primjenu, ali čvrsta otpornost na koroziju je i dalje neophodna.

Troškovi
Iako se u poređenju sa mekim čelikom, nehrđajući čelik čini skupim, uštede povezane s ugrađenom-završnom obradom, otpornom na koroziju- često nadmašuju razliku. Zbog ekonomije obima, stvarni trošak isporuke dijela od nehrđajućeg čelika često može biti jeftiniji od istog dijela u sirovoj leguri s nižom-cijenom. U poređenju sa karbonskim vlaknima ili titanijumom, ušteda troškova za nerđajući materijal postaje sasvim očigledna.

Obradivost
Nerđajući materijal tipa 303 se smatra legurom za "slobodnu mašinsku obradu", što znači da se ne žulja i ne razmazuje na ivici reznog alata, već umesto toga proizvodi strugotine koje se lako čiste. Čak i najčešće legure, kao što su 304 i 316, mogu se strojno obrađivati ​​s dobrim rezultatima ako se alat održava oštrim i dobro podmazanim.

Zavarljivost
Bilo koji proces elektrolučnog zavarivanja (TIG, MIG, MMA ili SA) dobro funkcionira za nehrđajući čelik, pri čemu su šipke za punjenje kao što su ER308L i ER 309 uobičajene za sve-nehrđajuće sklopove. Upotreba šipke za punjenje E70S2 ili 312 daje odličnu čvrstoću zavarivanja između mekog i nerđajućeg čelika.

Otpornost na toplotu
Za razliku od skupljih materijala, kao što su karbonska vlakna, titanijum, nerđajući materijal ima izuzetno visoku maksimalnu radnu temperaturu: 304 se može koristiti do 1600 stepeni F (870 stepeni), dok su specijalne legure kao što je 310 otporne na temperaturu preko 1895 stepeni F.

Za razliku od mnogih uobičajenih metala, koji su hiljadama godina reducirani korištenjem ugljika (mislim da se taljenje željeza koristi za proizvodnju cijelog čelika), titan je komercijalno održiv tek od 1940-ih. Iako je sada relativno dostupan u mnogim vrstama, visoka tačka topljenja i proces hemijske redukcije koji se koriste za proizvodnju titana su vremenski i hemijski intenzivan, što dovodi do njegove visoke cene.

Dok nerđajući čelik dobija svoja jedinstvena svojstva tek legiranim, titan je element koji se može, i često se koristi, u svom "komercijalno čistom" obliku. Međutim, titan je također uobičajeno legiran, pa čak i unutar komercijalno čistog naziva postoji nekoliko razreda, što znači da se, kao i svi drugi korisni metali, njegova svojstva mogu prilagoditi za specifične primjene.

Stepen titanijuma

Titan je tipično kategoriziran ili u komercijalno čist (CP) razred ili u oznaku legure, i općenito se mehanička svojstva povećavaju s brojem razreda.

CP razredi 1-2
Oni se proizvode s najmanjom količinom kisika i željeza u tragovima, što ih čini mekim i duktilnim. To znači da se Grade 1 često koristi u cijevima i cijevima ili zavarenim aplikacijama. Razred 2, koji isporučujemo kao lim od 0,04", ima veću zateznu čvrstoću i čvrstoću tečenja, dok ostaje pristupačan u poređenju sa visoko obrađenim vrstama.

CP razredi 3-4
Ove ocjene su znatno jače od 1 i 2, pri čemu je 4 najjača CP ocjena, ali zbog toga žrtvuju određenu duktilnost. Oba razreda 3 i 4 su još uvijek zavarljiva i izuzetno izdržljiva, često se koriste u hirurškoj opremi,-izmjenjivačima topline visoke vrijednosti, hemijskoj obradi i vazduhoplovstvu.

Ti 6Al-4V (Grade 5)
To je najčešća legura titanijuma, koja čini oko polovinu ukupne svetske potražnje svih vrsta titanijuma. Pored gvožđa koje se nalazi u CP razredima, Grade 5 takođe uključuje oko 6% aluminijuma i oko 4% vanadijuma, što povećava temperaturnu otpornost i skoro utrostručuje konačnu zateznu čvrstoću na 150 ksi. Budući da je u osnovi kralj brda metala po gotovo svim metrikama, nudimo Ti 6Al-4V, titan 5 razreda u pet različitih debljina. Koristite ga u aplikacijama u avionima, komponentama motora i trkaćih automobila, pomorskim aplikacijama ili bilo gdje drugdje gdje su krajnje performanse i smanjenje težine kritični.

Otpornost na koroziju
Kao i drugi materijali otporni na koroziju-koji oksidiraju da formiraju barijeru kada su izloženi kiseoniku u vazduhu, površina titanijuma počinje odmah da oksidira, formirajući titanijum oksid formirajući tanak pasivacijski sloj koji štiti ostatak materijala od dalje korozije. Za razliku od nekih drugih oksidnih slojeva, sloj titan dioksida nastavlja da se deblja tokom vremena, dostižući do 25 nm nakon nekoliko godina, dajući mu otpornost na koroziju gotovo jednaku platini.

Odnos snage-prema-gustine
Titanijum je lagan – u najboljem mogućem smislu. Ima najveći odnos čvrstoće-i-težine od svih metalnih elemenata. Čak iu svom nelegiranom stanju (što je, zapamtite, ⅓ krajnje snage razreda 5) jejoš uvijekjak kao neki čelici, sa 40% težine.

Biokompatibilnost
Titanijum je jedan hladan tip: gotovo je nemoguće navesti ga da reaguje na bilo šta na normalnim temperaturama. Kombinirajte ovo s njegovom niskom gustinom i imate recept za najzastupljeniji hipoalergeni metal koji se danas koristi u medicinskoj industriji za zglobove, popravku kostiju i bilo koju drugu primjenu osjetljivog tjelesnog kontakta.

Titanijum i nerđajući čelik suočavaju se sa mnogim istim izazovima za mašinovođe: uobičajene legure obe žuči lako se gube umesto da se strugotina čisto odlomi na ivici reza. Oba također imaju nizak koeficijent toplinske provodljivosti, što znači da je lako uzrokovati lokalizirano otvrdnjavanje pri radu i promovirati prijevremeno trošenje alata. Titanijum ima dodatni izazov da bude fleksibilniji od većine obrađenih materijala u poređenju sa svojom tvrdoćom, tako da se mora voditi računa da se učvrsti što je moguće čvršće.

Međutim, kada se ovi problemi pozabave, titan i nerđajući materijal daju odlične rezultate kada se obrađuju. Za Titanium, osigurajte da se alat održava u stalnom kretanju pri nižim brzinama i većim posmacima kako biste smanjili nakupljanje temperature, zajedno sa rashladnom tečnošću pod visokim pritiskom kada je to moguće.

Za nerđajući, izaberite Grade 303, koji uključuje sumpor kao jedan od legirajućih elemenata, koji poboljšava karakteristike slobodne obrade legure.

Kao i uvijek, ako su dijelovi od lima ono što vaša aplikacija zahtijeva, naš tim stručnjaka uključio je snagu i brzinu naših lasera (i vodenih mlaznica, CNC-ova, strojeva za skidanje ivica, savijača...) kako biste dobili apsolutno najbolje rezultate za svaki jedinstveni materijal.

Koje su najčešće vrste nerđajućeg čelika?

Tip 304 je daleko najrasprostranjenija klasa u svijetu nerđajućeg čelika. Vjerovatno slijedi tip 316, koji poboljšava već odličnu otpornost 304 na koroziju. Osim toga, oba se lako zavaruju, dovoljno duktilna da se dobro savijaju, izuzetno izdržljiva i relativno jeftina. Ovdje u SendCutSendu nudimo i 304 i 316, kao i mnoge druge materijale koji odgovaraju svakoj primjeni.

koji je bolji?

Da li ćete koristiti 304 ili 316 zaista ovisi o aplikaciji. Ako je neophodan vrhunac otpornosti na koroziju i sanitarnu ili{3}}sigurnu kompatibilnost, odaberite Grade 316.

Da li Ti traje duže od SS?

Ovo je zaista pitanje{0}}specifično za aplikaciju. Odlično mjesto za početak je gornja tabela, a za dublje zaron pogledajte naš članak o 304 ili ovaj informativni dio o Titaniumu. Općenito, oba će trajati duže od ostalih dijelova potrebnih za tu određenu primjenu.

Duboko razumijemo da je odabir najprikladnijeg materijala za specifične primjene ključan za uspjeh projekta. Ako su vam potrebni profesionalni savjeti za odabir materijala i prilagođena rješenja prilagođena vašim specifičnim potrebama, slobodno kontaktirajte naš tehnički tim. Ovdje smo da vam pružimo sveobuhvatnu-podršku na jednom mjestu.

Kontaktirajte sada

Strogo se pridržavamo međunarodnih standarda za pakovanje i koristimo profesionalna rješenja za pakovanje koja su vodootporna,{0}}otporna na vlagu i udarce-kako bismo osigurali da proizvodi ostanu netaknuti tokom-prevoza na velike udaljenosti. Svi proizvodi moraju proći naš rigorozni proces inspekcije kvaliteta prije otpreme kako bi se osiguralo da njihove specifikacije i performanse u potpunosti ispunjavaju zahtjeve. Standardni ciklus isporuke za narudžbe je 7 do 15 radnih dana (u zavisnosti od složenosti narudžbe i uslova logistike). Posvećeni smo osiguranju da svaka serija proizvoda stigne na vaše odredište na vrijeme i sigurno kroz rafinirano upravljanje procesima i digitalno praćenje logistike.

Kontaktirajte sada