It-titanju tal-Grad 9 (magħruf ukoll bħala TI-3AL-2.5V) huwa vvalutat għall-kombinazzjoni bilanċjata tiegħu ta 'saħħa, reżistenza għall-korrużjoni, formabilità, u weldabilità, li jagħmilha materjal versatili f'industriji multipli. L-applikazzjonijiet tagħha huma primarjament immexxija mill-ħtieġa ta 'liga tat-titanju ta' nofs is-saħħa li żżomm il-fattibbiltà u d-durabilità f'ambjenti eżiġenti. L-użi ewlenin jinkludu:
Aerospazjali u avjazzjoni: Dan huwa wieħed mill-ikbar setturi ta 'applikazzjoni għat-titanju tal-Grad 9. Huwa użat ħafna fil-manifattura ta 'komponenti kritiċi bħal linji idrawliċi, linji tal-fjuwil, u tubi ta' trasferiment ta 'fluwidi għal inġenji tal-ajru kummerċjali u militari. Il-proporzjon għoli ta 'saħħa-piż tiegħu (sinifikament eħfef mill-istainless steel filwaqt li jżomm saħħa komparabbli) inaqqas il-piż ġenerali ta' inġenji ta 'l-ajru, u jtejjeb l-effiċjenza tal-fjuwil. Jintuża wkoll għal parentesi strutturali, aċċessorji tal-magna, u qafliet, peress li jirreżisti l-korrużjoni mill-karburanti tal-ġett u l-umdità atmosferika.
Apparat mediku: It-titanju tal-Grad 9 huwa impjegat f'applikazzjonijiet mediċi li ma jġorrux tagħbija jew tagħbija baxxa. Eżempji jinkludu strumenti kirurġiċi (eż. Scalpels, forceps) minħabba l-bijokompatibilità tiegħu (riskju baxx ta 'reazzjonijiet avversi bit-tessut uman) u r-reżistenza għall-korrużjoni (jirreżisti fluwidi tal-ġisem bħad-demm u l-melħ). Jintuża wkoll fl-għodod dentali, komponenti tal-kateter, u xi impjanti temporanji, għalkemm huwa inqas komuni f'impjanti ortopediċi ta 'tagħbija għolja (eż. Sostituzzjonijiet tal-ġenbejn) meta mqabbla mat-titanju ta' grad 5 (Ti-6al-4V), li joffri saħħa ogħla.
Inġinerija tal-Baħar u Offshore: Ir-reżistenza eċċellenti tagħha għall-korrużjoni f'ambjenti b'ħafna ilma mielaħ u l-grad 9 tat-titanju ideali għal ħardwer tal-baħar. L-applikazzjonijiet jinkludu valvi, pompi, qfieli, xaftijiet tal-iskrun, u skambjaturi tas-sħana għal riggijiet taż-żejt barra mill-kosta, vapuri, u sottomarini. B'differenza mill-azzar, ma jiddegradax jew jiddegrada fl-ilma baħar, inaqqas l-ispejjeż tal-manutenzjoni u jestendi l-ħajja tal-komponenti.
Ipproċessar Industrijali u Kimiku: Fl-impjanti u r-raffineriji kimiċi, it-titanju tal-Grad 9 jintuża biex jipproduċi pajpijiet, tankijiet, u tubi tal-iskambjatur tas-sħana. Jirringrazzja l-korrużjoni minn kimiċi aggressivi bħal aċidi (eż., Aċidu sulfuriku, aċidu idrokloriku f'konċentrazzjonijiet dilwiti), alkali, u solventi organiċi, u jagħmilha adattata għall-immaniġġjar ta 'fluwidi ta' proċess korrużiv. Jintuża wkoll f'impjanti ta 'desalinizzazzjoni, fejn jirreżisti l-effetti korrużivi ta' l-ilma mielaħ matul il-proċess ta 'purifikazzjoni ta' l-ilma.
Automotive & Motorsports: Għal vetturi ta 'prestazzjoni għolja (eż., Karozzi tat-tiġrijiet, vetturi elettriċi lussużi), titanju ta' grad 9 jintuża f'komponenti ħfief bħal sistemi ta 'l-egżost, partijiet ta' sospensjoni, u linji tal-fjuwil. Il-proporzjon saħħa-piż tiegħu jgħin biex jitnaqqas il-piż tal-vettura, itejjeb il-veloċità u l-effiċjenza fl-enerġija, filwaqt li r-reżistenza għas-sħana tagħha (sa ~ 315 grad / 600 grad F) tiflaħ it-temperaturi għoljin tal-gassijiet tal-egżost.
It-titanju tal-Grad 9 huwa liga tat-titanju definita bit-taħlita preċiża tiegħu ta 'titanju (bħala l-metall bażi) u żewġ elementi ewlenin tal-liga: aluminju (AL) u vanadju (V). Il-kompożizzjoni kimika tagħha hija standardizzata minn korpi tal-industrija bħal ASTM International (eż., ASTM B265 għal folji / pjanċi tat-titanju) u ISO (eż., ISO 5832-3),, li tiżgura l-konsistenza bejn il-manifatturi. Il-kompożizzjoni tipika (skont il-perċentwali tal-piż) hija kif ġej:
Il-kontroll strett tal-kontenut tal-aluminju u tal-vanadju (tipikament imsejjaħ "3AL-2.5V" għall-approssimazzjoni tiegħu 3% AL u 2.5% V) huwa kritiku - dan il-proporzjon speċifiku huwa dak li jagħti l-grad 9 il-bilanċ uniku tiegħu ta 'saħħa, tħaddim, u reżistenza għall-korrużjoni, li jiddistingwih minn gradi oħra tat-titanju.
Titanju tal-Grad 9 juri sett ta 'proprjetajiet li jagħmluha għażla preferuta għal applikazzjonijiet li jeħtieġu bilanċ ta' prestazzjoni u proċessabilità. Dawn il-proprjetajiet huma kklassifikati f'karatteristiċi mekkaniċi, fiżiċi u reżistenti għall-korrużjoni:
Il-proprjetajiet mekkaniċi jiddefinixxu kif il-materjal jirrispondi għall-forzi esterni (eż. Tensjoni, kompressjoni). Il-valuri huma bbażati fuq standards ASTM (eż., ASTM B265) u japplikaw għall-istat ittemprat (l-iktar kundizzjoni ta 'provvista komuni, li tottimizza d-duttilità u l-istabbiltà):
Qawwa tat-tensjoni: Saħħa tat-tensjoni aħħarija (UTS)=700 - 860 mpa (101 - 125 ksi); Qawwa tar-rendiment (0.2% offset)=620 - 760 MPa (90 - 110 ksi). Dan ipoġġih fit-titanju ta '"saħħa"-kategorija-stronger minn titanju kummerċjalment pur (eż., Grad 2, UTS ≈ 480 MPa) iżda aktar dgħajjef minn titanju ta' grad għoli ta 'grad 5 (UTS ≈ 965 MPa).
Duttilità: Titwil fil-waqfa=15 - 25% (fit-tul tal-gauge ta '50 mm). Ductility għolja tfisser li tista 'tiġi mġebbda, mgħawweġ, jew iffurmata f'forom kumplessi mingħajr xquq-vantaġġ fuq ligi ta' saħħa għolja fraġli.
Ebusija: Ebusija brinell (hb)=200 - 250; ROCKWELL HADNESS (HRB)=85 - 95
Impatt ebusija: Charpy V-Notch (CVN) Impact Energy=20 - 40 J f'temperatura tal-kamra. Tebbieta tajba tfisser li tista 'tassorbi l-enerġija ta' l-impatt (eż. Minn vibrazzjoni jew tagħbijiet f'daqqa) mingħajr ma tinkiser.
Qawwa tal-għeja: Limitu ta 'reżistenza (10⁷ ċikli, temperatura tal-kamra)=300 - 350 MPa (43 - 51 ksi). Tirreżisti l-falliment taħt tagħbija ċiklika ripetuta, kritika għal komponenti bħal linji idrawliċi tal-ajru jew qafliet tal-baħar.
Il-proprjetajiet fiżiċi jiddeskrivu l-karatteristiċi inerenti tal-materjal (indipendenti mill-forzi esterni):
Densità: ~ 4.42 g / cm³ (ara t-Taqsima 4 għad-dettalji). Sinjifikattivament inqas mill-azzar (~ 7.85 g / cm³) u l-istainless steel (~ 7.93 g / cm³), li jikkontribwixxu għall-proporzjon għoli ta 'saħħa-piż tiegħu.
Punt ta 'tidwib: 1670 - 1720 grad (3038 - 3128 grad F). Ogħla mill-aluminju (~ 660 grad) u l-manjeżju (~ 650 grad), li jippermettu l-użu f'ambjenti ta 'temperatura moderata.
Konduttività termali: 16.3 w / (m · k) f'temperatura tal-kamra. Lower mill-azzar (45 w / (m · k)), li jfisser li jsaħħan u jibred bil-mod utli għall-iskambjaturi tas-sħana iżda jeħtieġ ġestjoni termali bir-reqqa waqt l-iwweldjar.
Reżistività elettrika: 0.55 µΩ · m f'temperatura tal-kamra. Ogħla mill-biċċa l-kbira tal-metalli (eż., Ram {{4} µω · m), li jagħmilha konduttur elettriku fqir (mhux użat għal applikazzjonijiet elettriċi).
Koeffiċjent ta 'espansjoni termali: 9.5 × 10⁻⁶ / grad (minn 25 - 400 grad). Espansjoni baxxa tfisser li tirreżisti bidliet dimensjonali meta msaħħna jew imkessħa, u tnaqqas l-istress fil-komponenti ta 'preċiżjoni.
It-Titanju tal-Grad 9 jiret ir-reżistenza eċċezzjonali tal-korrużjoni tat-Titanju, bil-prestazzjoni komparabbli ma 'titanju kummerċjalment pur:
Saff ta 'ossidu passiv: Jifforma saff irqiq, dens u li jfejjaq id-dijossidu tat-titanju (Tio₂) fuq il-wiċċ tiegħu meta jkun espost għall-ossiġnu. Dan is-saff jipprevjeni aktar ossidazzjoni (rusting) u jirreżisti attakk mill-iktar midja korrużiva.
Kompatibilità tal-Ambjent: Jirreżisti l-korrużjoni fl-ilma baħar, sprejs tal-melħ, soluzzjonijiet tal-klorur, aċidi dilwiti (eż., Sulfuriku, idrokloriku), alkali, u solventi organiċi. Huwa wkoll reżistenti għall-korrużjoni atmosferika (xita, umdità) u gassijiet industrijali.
Limitazzjonijiet: Mhuwiex kompletament reżistenti għal aċidi b'saħħithom ikkonċentrati (eż., 90% + aċidu sulfuriku f'temperaturi għoljin) jew imluħa mdewweb, fejn is-saff tal-ossidu jista 'jkisser.
Id-densità tat-titanju tal-Grad 9 hija proprjetà fiżika konsistenti u definita sew li hija minimament affettwata mill-ipproċessar (eż., Ttremprar, xogħol kiesaħ) jew forma ta 'prodott (eż. Folji, folji, vireg, tubi).
Densità tipika u standard: Id-densità tat-titanju tal-grad 9 hija4.42 grammi għal kull ċentimetru kubu (g / cm³)f'temperatura tal-kamra. Dan il-valur huwa standardizzat fir-referenzi tal-industrija (eż., Manwal ASTM, databases tal-liga tat-titanju) u huwa kważi identiku għad-densità tal-gradi tat-titanju kummerċjalment puri (eż., Grad 2: 4.51 g / cm³) u ligi oħra tat-titanju alfa-beta (eż., Grad 5: 4.43 g / cm³).
Sinifikat tad-densità: Id-densità baxxa tat-titanju tal-grad 9 hija waħda mill-iktar vantaġġi kritiċi tagħha, partikolarment f'applikazzjonijiet sensittivi għall-piż:
Proporzjon ta 'saħħa għal piż: Meta mqabbel ma 'metalli mqabbla mal-qawwa, il-Grad 9 joffri effiċjenza superjuri. Pereżempju, id-densità tagħha hija ~ 40% inqas minn 316L l-istainless steel (7.93 g / cm³) u ~ 56% inqas mill-azzar tal-karbonju (7.85 g / cm³). Dan ifisser komponent ta 'grad 9 jista' jipprovdi l-istess saħħa bħal komponent tal-azzar filwaqt li jiżen kważi nofs kritiku għall-ajruspazju (tnaqqis fil-konsum tal-fjuwil) u applikazzjonijiet tal-karozzi (it-titjib tal-prestazzjoni).
Disinn ħafif: F'ambjenti tal-baħar jew industrijali, id-densità baxxa tagħha tissimplifika l-immaniġġjar u l-installazzjoni ta 'komponenti kbar (eż., Tubi tal-iskambjatur tas-sħana, pajpijiet) mingħajr ma tissagrifika l-integrità strutturali.
Varjazzjonijiet minuri: Filwaqt li d-densità hija konsistenti ħafna, livelli estremament għoljin ta 'elementi ta' traċċa (eż., Ħadid) jistgħu jikkawżaw żidiet negliġibbli (inqas minn jew daqs 0.02 g / cm³), iżda dawn il-varjazzjonijiet huma kkontrollati sewwa mill-istandards tal-manifattura (eż. ASTM B265) u ma jħallux impatt fuq il-prestazzjoni prattika tal-applikazzjoni.
