Основная ценность таблицы марок титана заключается в объединении различных национальных систем стандартов в рамках единой справочной системы. Полная таблица включает не только соответствие марок, но и основные эксплуатационные параметры и характеристики, служащие основой для предварительного выбора материала.
В таблице ниже обобщены характеристики, параметры и области применения основных марок титана в мире.
| Оценка | Тип | Первичный состав | Прочность на растяжение (МПа) | Характеристики | Приложение | Диапазон цен (долл. США/кг) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gr1 (TA1) | Промышленный чистый титан | Ti ≥99,5% | 240-370 | Высокая пластичность, отличная коррозионная стойкость | Химические трубопроводы, медицинские имплантаты | 11–19 долларов |
| Gr2 (TA2) | Титан промышленного класса | Ti (баланс), Fe≤0,30, O≤0,25 | 440-500 | Умеренная прочность, хорошая коррозионная стойкость | Системы охлаждения морской водой, насосы/клапаны/трубопроводы | 12–21 доллар |
| Gr5 (TC4) | тип α+β | Ti-6Al-4V | 895-1100 | Высокая прочность, хорошие общие свойства | Авиационно-космические структурные компоненты, медицинское оборудование, высококачественное спортивное оборудование | 44–77 долларов |
| Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | Около-α | Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | 860-900 | Отличная стабильность при высоких температурах | Компоненты компрессора авиационного двигателя | - |
| Ti-10V-2Fe-3Al | β-типа | Ti-10V-2Fe-3Al | 1200-1350 | Сверхвысокая прочность, упрочняемая при старении | Шасси самолета, гоночные шатуны | - |
| БТ9 (российский стандарт) | Почти альфа-тип | Ti-6,5Al-3,5Mo-1,5Zr-0,3Si | - | Отличная высокотемпературная прочность и сопротивление ползучести | Диски, лопатки, роторы авиационных двигателей | - |
Различные отрасли промышленности предъявляют различные требования к маркам титана в зависимости от условий эксплуатации, эксплуатационных требований и стоимости. В аэрокосмической промышленности титан марки Gr5 (TC4) является предпочтительным выбором для шасси самолетов, конструкций планера и корпусов ракетных двигателей благодаря превосходному сочетанию прочности, свариваемости и усталостных свойств.
Для деталей двигателей, таких как диски и лопатки компрессора, которые требуют экстремально высокой термостойкости, чаще всего используются жаропрочные сплавы, такие как Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo и TC11 (российский стандарт ВТ9). Судостроение сталкивается с высоким давлением и коррозионными средами на большой глубине. Новый титановый сплав Ti551, обеспечивая высокую прочность и стойкость к коррозии под напряжением, отличается превосходной экономической эффективностью, что делает его особенно подходящим для изготовления прочных корпусов глубоководных подводных аппаратов.
В химической обработке и общем производстве задача заключается в достижении баланса между коррозионной стойкостью и стоимостью. Поэтому промышленные чистые титановые марки, такие как Gr1 и Gr2, широко используются для изготовления теплообменников, реакторов и трубопроводных систем.
Медицинская промышленность уделяет первостепенное внимание биосовместимости и долговечности. Материалы класса 5 (TC4) и их варианты с низким содержанием интерстициальных элементов (TC4 ELI) идеально подходят для изготовления долгосрочных имплантатов, таких как искусственные суставы и костные пластины.
Для повышения эксплуатационных характеристик в экстремально агрессивных средах в некоторые титановые сплавы добавляют драгоценные металлы, такие как палладий и рутений. Эти сплавы обычно классифицируются отдельно в таблицах марок титановых сплавов и характеризуются непревзойденной коррозионной стойкостью, особенно в кислых восстановительных средах.
Например, марки ASTM Gr7 и Gr11 содержат металлический палладий в составе чистого промышленного титана. Эта микропримесь значительно повышает коррозионную стойкость в неокислительных средах, таких как соляная и серная кислоты. Несмотря на высокую стоимость исходного материала, использование титановых сплавов с палладием для изготовления критически важного оборудования химической промышленности, такого как реакторы, теплообменники, насосы и клапаны, значительно продлевает срок его службы. Это часто оказывается более экономичным на протяжении всего жизненного цикла.
( Завод по переработке драгоценных металлов «Дуншэн» перерабатывает этот тип титанового сплава по высоким ценам)
Существование этих высококачественных материалов подчеркивает незаменимую роль таблицы марок титана при выборе материала для особых условий эксплуатации.
На практике таблицы марок титана играют ключевую роль на каждом этапе выбора проекта, проектирования, закупок и производства. Опытный инженер, выбирающий материалы для нового оборудования, сначала сверяется с этими таблицами, чтобы сравнить эквивалентные материалы в различных системах стандартов, что является важнейшим этапом в международных совместных проектах.
Например, при проектировании химического оборудования для европейского клиента, в чертежах которого указан титан Gr2, использование таблицы пересчёта позволяет быстро определить соответствующий китайский национальный стандартный материал TA2 для закупки и обработки. Это гарантирует соответствие свойств материала проектным требованиям, предотвращая ошибки при закупках и задержки в сроках, вызванные расхождениями со стандартами.
Более того, по мере того, как принципы устойчивого развития становятся всё более важными, отрасль переработки титановых сплавов становится всё более важной. Эффективный процесс переработки основан на точном определении состава лома, что делает таблицу перевода марок титановых сплавов основополагающим инструментом для классификации различных марок титановых отходов. На международном уровне существуют специализированные стандарты переработки титановых сплавов, например, GB/T 45057-2024 «Переработанные титановые слитки». Этот стандарт регулирует переработку материалов из переработанных титановых сплавов, гарантирует качество переработанных титановых слитков и стимулирует промышленное развитие переработки титана.
Язык
