1. Ossiġnu (O)
Effett fuq Proprjetajiet Mekkaniċi: L-impurità bl-aktar impatt għal CP Ti. L-ossiġnu jinħall b'mod interstizjali fil-kannizzata tat-titanju, u jżid is-saħħa tal-produzzjoni (YS), is-saħħa tat-tensjoni (TS), u l-ebusija. Per eżempju:
Grad 1 (O Inqas minn jew ugwali għal 0.18%): YS ≈ 170-280 MPa, TS ≈ 240-370 MPa;
Grad 2 (O Inqas minn jew ugwali għal 0.25%): YS ≈ 275-485 MPa, TS ≈ 345-550 MPa.
Kontenut ogħla ta 'ossiġnu jsaħħaħ is-saħħa iżda jnaqqas id-duttilità (titwil u tnaqqis taż-żona) u toughness, u jagħmel il-materjal aktar suxxettibbli għal ksur fraġli taħt tagħbija dinamika.
Reżistenza għall-korrużjoni: Żieda żgħira ta 'ossiġnu ttejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni ġenerali f'ambjenti ħfief (eż., arja, ilma) iżda tista' tiddegrada r-reżistenza għall-korrużjoni ta 'pitting/crevice f'midja ħarxa (eż., soluzzjonijiet ta' klorur) f'konċentrazzjonijiet għoljin.
Implikazzjonijiet Ipproċessar: Iżżid ir-reżistenza tax-xogħol sħun/kesħa, li teħtieġ forzi ogħla li jiffurmaw jew temperaturi ta 'ttemprar biex tinżamm id-duttilità.
2. Ħadid (Fe)
Proprjetajiet Mekkaniċi: Acts as a substitutional solid solution strengthener. Fe (max 0.2% for Grade 1, 0.3% for Grade 2) increases strength and hardness moderately without severe ductility loss (compared to oxygen). Excess Fe (>0.5%) jifforma fażijiet intermetalliċi fraġli (eż., TiFe), inaqqas ir-reżistenza għall-ebusija u l-għeja.
Reżistenza għall-korrużjoni: Konċentrazzjonijiet baxxi ta' Fe (Inqas minn jew ugwali għal 0.3%) għandhom impatt minimu, iżda Fe żejjed jippromwovi l-korrużjoni galvanika f'ambjenti rikki tal-klorur-(eż., ilma baħar) billi joħolqu ċelloli mikrogalvaniċi bejn il-preċipitati rikki tal-Fe-u l-matriċi Ti.
Weldability: Trace Fe itejjeb il-fluwidità tal-pool tal-weldjatura iżda jista 'jżid ir-riskju ta' qsim tal-weldjatura jekk il-konċentrazzjonijiet jaqbżu l-ispeċifikazzjonijiet, peress li l-intermetalliċi jiffurmaw matul is-solidifikazzjoni.
3. Karbonju (C)
Proprjetajiet Mekkaniċi: Ħoll interstizjalment, iżid is-saħħa u l-ebusija. Il-karbonju (mass 0.08% għaż-żewġ gradi) għandu effett ta 'tisħiħ aktar dgħajjef mill-ossiġnu iżda jikkawża tnaqqis aktar sinifikanti tad-duttilità meta jaqbeż il-limiti. L-eċċess ta 'C jifforma preċipitati tat-TiC, li jaġixxu bħala konċentraturi tal-istress, u jnaqqsu l-ħajja tat-toughness u tal-għeja.
Reżistenza għall-korrużjoni: Il-preċipitati tat-TiC huma elettrokimikament inerti iżda jistgħu jiddegradaw ir-reżistenza għall-korrużjoni tax-xquq billi jinqabdu midja korrużiva fl-interface tal-matriċi tal-preċipitat-.
Prestazzjoni ta'-Temperatura Għolja: Ittejjeb ir-reżistenza għat-tkaxkir f'temperaturi moderati (300-500 grad) iżda tnaqqas l-istabbiltà termali 'l fuq minn 500 grad, peress li TiC jirreaġixxi ma' l-ossiġnu biex jifforma TiO₂ u CO₂.
4. Nitroġenu (N)
Proprjetajiet Mekkaniċi: A potent interstitial strengthener-even lower concentrations (max 0.03% for Grade 1, 0.05% for Grade 2) significantly increase strength and hardness. Excess N (>0.05%) jikkawża telf serju ta 'duttilità u fraġilità, peress li l-atomi tan-nitroġenu joħolqu distorsjoni tal-kannizzata u jiffurmaw preċipitati tat-TiN.
Reżistenza għall-korrużjoni: Traċċa N isaħħaħ ir-reżistenza għall-ossidazzjoni f'temperaturi għoljin iżda tnaqqas ir-reżistenza għall-korrużjoni tal-pitting f'soluzzjonijiet ta 'klorur aċiduż meta l-konċentrazzjonijiet jaqbżu l-ispeċifikazzjonijiet.
Fabbrikazzjoni: Iżżid il-fraġilità, u tagħmel il-materjal aktar suxxettibbli għall-qsim waqt l-iwweldjar, it-tgħawwiġ jew il-magni jekk mhux ittemprat sew.
5. Idroġenu (H)
Effett Kritiku: Infraġilità tal-Idroġenu: L-impurità l-aktar detrimentali għal Ti. L-idroġenu (max 0.015% għaż-żewġ gradi) jinħall interstizjalment f'konċentrazzjonijiet baxxi iżda jifforma fażijiet ta 'idrur fraġli (TiH₂) meta jaqbeż ~ 0.02%. L-idridi jikkawżaw fragilità severa, li jnaqqas id-duttilità, l-ebusija, u r-reżistenza għall-għeja-anke jwassal għal falliment katastrofiku taħt stress tensili.
Implikazzjonijiet tal-Korrużjoni: L-idroġenu ħafna drabi jiġi assorbit waqt korrużjoni f'ambjenti aċidużi jew iwweldjar b'elettrodi niedja. Tħaffef il-qsim tal-korrużjoni tal-istress (SCC) f'midja li fiha l-klorur-.
Mitigazzjoni: Kontroll strett tal-kontenut ta 'H u ttemprar ta' wara-fabbrikazzjoni (500-600 grad għal 1-2 sigħat) biex jitneħħa l-idroġenu assorbit.
6. Impuritajiet oħra ta' Traċċa (eż., Silikon, Aluminju, Manganiż)
Silikon (Si, max 0.1% għaż-żewġ gradi): Ittejjeb ir-reżistenza għall-ossidazzjoni tat-temperatura-għoli iżda tista 'tifforma siliċidi fraġli (Ti₅Si₃) f'konċentrazzjonijiet żejda, u tnaqqas it-toughness.
Aluminju (Al, max 0.1%): Minimal impact on mechanical properties but enhances oxidation resistance at temperatures >600 grad.
Manganiż (Mn, max 0.05%): Effett negliġibbli fuq il-proprjetajiet jekk fil-limiti; eċċess jista 'jippromwovi formazzjoni intermetallika.
Sommarju tal-Impatti Ewlenin skont il-Grad
Implikazzjonijiet Prattiċi għall-Użu Industrijali
Grad 1: Ippreferut għal applikazzjonijiet li jeħtieġu duttilità għolja, formabbiltà, jew prestazzjoni krijoġenika (eż., tankijiet kimiċi, skambjaturi tas-sħana, impjanti mediċi) minħabba l-kontenut aktar baxx ta 'impurità (O, Fe, N).
Grad 2: Il-grad CP Ti l-aktar użat, saħħa tal-ibbilanċjar u duttilità għall-inġinerija ġenerali, aerospazjali, u applikazzjonijiet tal-baħar-il-limiti ta 'impurità kemmxejn ogħla tagħha (eż., O Inqas minn jew ugwali għal 0.25%, Fe Inqas minn jew ugwali għal 0.3%) jagħmluha kost-effettiva filwaqt li żżomm prestazzjoni suffiċjenti.
Kontroll tal-Kwalità: L-aderenza mal-ispeċifikazzjonijiet ASTM B265 (standard għal folja/pjanċa CP Ti) jew AMS 4900/4901 hija kritika biex tillimita l-impuritajiet, tiżgura proprjetajiet konsistenti u affidabilità fl-applikazzjonijiet tal-użu aħħari-.
