Titan vs oțel inoxidabil: alegerea materialului potrivit

ASTM B265 Titan PDF

ASTM B337 Titan PDF

ASTM B338 Titan PDF

ASTM B348 Titan PDF

ASTM F67 Titan PDF

ASTM F136 Titan PDF

La prima vedere, s-ar putea să nu fie evident de ce aceste metale sunt văzute atât de des împreună: oțelul inoxidabil este puternic aliat, în timp ce titanul este adesea folosit în formă aproape elementară, iar dacă ai compara două piese cu aceleași dimensiuni, inoxidabilul ar depăși titanul cu aproape 50%. Apoi există diferența de cost: o piesă identică din tablă poate costa de 5 ori mai mult în Titanium vs. Stainless.

Lăsând la o parte aceste diferențe, suprapunerea aplicațiilor dintre cele două este destul de comună: în domeniile medical și stomatologic, oțelul inoxidabil a dominat până în anii 1980, când titanul a început să-l înlocuiască datorită biocompatibilității mai mari și caracteristicilor de rezistență-la-densitate. Ambele sunt folosite în industria aviației, de la motoare cu reacție la cabine de pilotaj și la trenul de aterizare. În fabricație și prelucrare, aliajele din oricare dintre materiale pot fi alese care se potrivesc aplicației; cum ar fi sudarea, prelucrarea sau rezistența la temperatură. Atât inoxidabilul, cât și titanul sunt rezistente la-impact, durabile și foarte rezistente-la coroziune. Deci, să cercetăm fiecare material în parte și să folosim acele informații pentru a ne face o idee mai bună despre care să folosim .

La fel ca oțelul moale, oțelul inoxidabil începe cu fier și carbon. Caracteristicile sale unice se datorează în mare parte adaosului de crom și nichel, cu mangan, siliciu, azot, fosfor și sulf fiind adăugate la diferite grade.

Adăugarea atât de multe elemente de aliere diferite înseamnă că oțelul inoxidabil are o gamă largă de calități care se întind pe cinci familii diferite.

Tipuri de oțel inoxidabil

Fiecare familie de inox este definită de structura sa cristalină unică și de proprietățile materiale rezultate.

Inoxidabilul feritic conține 12-18% crom și, după cum sugerează și numele, este magnetic.

Deoarece are un conținut mai mic de nichel decât unii dintre colegii săi, calitățile feritice sunt unele dintre cele mai ieftine de produs.

Calitățile feritice 409 și 430 sunt adesea folosite în sistemele de evacuare și piesele care necesită rezistență la coroziune, dar nu sunt în față și în centru.

Oțelurile inoxidabile martensitice sunt comparativ „cu conținut ridicat de carbon”, conținând până la 1,2% din acel element.

Aliajul 410 este un exemplu comun care prezintă o bună rezistență la coroziune și este tratabil termic.

Datorită conținutului mai mare de carbon, inoxidabilul martensitic este utilizat în lame, foarfece și în instrumente medicale.

Inoxidabilul austenitic este cunoscut mai frecvent ca inoxidabil din seria 300 și conține 18% crom și 8% nichel, ceea ce îl face extrem de rezistent la coroziune.

Seria 300 inoxidabil reprezintă peste 70% din producția totală la nivel mondial.

Numai gradul 304 deține 50% din cota de piață a oțelului inoxidabil, deoarece este economic, sudabil și extrem de rezistent la coroziune-.

304 este utilizat în servicii alimentare, amenajări exterioare, zone cu uzură mare-, tuburi, rezervoare și multe altele.

Pentru o rezistență și mai mare la coroziune, se poate folosi gradul 316.

Aici, la SendCutSend, ne place să credem că contribuim la asta oferind atât 304 Stainless, cât și 316 Stainless într-o gamă largă de grosimi.

Inoxidabilul duplex are o microstructură uniformă, compusă din jumătate ferită și jumătate austenită, ceea ce îi conferă proprietăți mecanice excelente, cum ar fi rezistența finală și rezistența la tracțiune.

Prezența a până la 28% crom și, în clasele „super” duplex, molibdenul, conferă inoxidabilului Duplex o rezistență la coroziune aproape de neegalat.

Inoxidabilul cu întărire prin precipitare este locul în care vă întoarceți dacă cea mai bună rezistență ridicată și duritate ridicată sunt esențiale pentru aplicare, dar rezistența solidă la coroziune este încă necesară.

Cost
Deși, în comparație cu oțelul moale, inoxidabilul pare scump, economiile asociate cu un finisaj încorporat, rezistent la coroziune-depășesc adesea diferența. Datorită economiilor de scară, costul real de livrare a unei piese din inox poate fi adesea mai puțin costisitor decât aceeași piesă dintr-un aliaj brut-cost mai mic. În comparație cu fibra de carbon sau titan, economiile de costuri pentru inox devin destul de evidente.

Prelucrabilitate
Inoxidabilul de tip 303 este considerat un aliaj de „prelucrare liberă”, ceea ce înseamnă că nu se înfășoară și nu se murdărește pe marginea sculei de tăiere, ci în schimb produce așchii care se curăță ușor. Chiar și cele mai comune aliaje, cum ar fi 304 și 316, pot fi prelucrate cu rezultate bune dacă sculele sunt păstrate ascuțite și bine lubrifiate.

Sudabilitate
Orice proces de sudare cu arc (TIG, MIG, MMA sau SA) funcționează bine pentru oțel inoxidabil, tijele de umplutură precum ER308L și ER 309 fiind comune pentru toate ansamblurile-inoxidabile. Folosirea unei tije de umplutură E70S2 sau 312 oferă o rezistență excelentă la sudare între oțel moale și oțel inoxidabil.

Rezistență la căldură
Spre deosebire de materialele mai scumpe, cum ar fi fibra de carbon, titanul, inoxul are o temperatură maximă de funcționare extrem de ridicată: 304 poate fi folosit până la 1600 de grade F (870 de grade), în timp ce aliajele speciale, cum ar fi 310, sunt rezistente la temperaturi peste 1895 de grade F.

Spre deosebire de multe metale comune, care de mii de ani au fost reduse folosind carbon (gândiți-vă la topirea fierului folosită pentru a produce întregul oțel), titanul a fost viabil din punct de vedere comercial abia din anii 1940. Deși acum este relativ disponibil în multe grade, punctul de topire ridicat și procesul de reducere chimică utilizat pentru a produce titan necesită mult timp și substanțe chimice, ceea ce duce la costul său ridicat.

În timp ce oțelul inoxidabil dobândește proprietățile sale unice numai atunci când este aliat, titanul este un element care poate fi și este adesea folosit în forma sa „pură comercială”. Cu toate acestea, titanul este, de asemenea, aliat în mod obișnuit și chiar și în denumirea comercială pură există mai multe grade, ceea ce înseamnă că, la fel ca toate celelalte metale utile, proprietățile sale pot fi adaptate pentru aplicații specifice.

Clasele de titan

Titanul este de obicei clasificat fie într-o calitate comercială pură (CP), fie într-o denumire de aliaj și, în general, proprietățile mecanice cresc cu numărul gradului.

CP Clasele 1-2
Acestea sunt produse cu cea mai mică cantitate de oxigen și urme de fier, făcându-le moi și ductile. Aceasta înseamnă că gradul 1 este adesea folosit în țevi și țevi sau aplicații sudate. Gradul 2, pe care îl furnizăm ca foaie de 0,04 inchi, are o rezistență la tracțiune și o rezistență de curgere mai ridicate, rămânând în același timp accesibil, în comparație cu clasele mai procesate.

CP Clasele 3-4
Aceste note sunt semnificativ mai puternice decât 1 și 2, 4 fiind cel mai puternic grad CP, dar din această cauză sacrifică o anumită ductilitate. Ambele clase 3 și 4 sunt încă sudabile și extrem de durabile, fiind adesea utilizate în echipamente chirurgicale, schimbătoare de căldură de înaltă valoare-, procesare chimică și aerospațială.

Ti 6Al-4V (gradul 5)
Este cel mai comun aliaj de titan, reprezentând aproximativ jumătate din cererea totală la nivel mondial pentru toate gradele de titan. Pe lângă fierul găsit în clasele CP, gradul 5 include, de asemenea, aproximativ 6% aluminiu și aproximativ 4% vanadiu, ceea ce crește rezistența la temperatură și aproape triplează rezistența maximă la tracțiune la 150 ksi. Deoarece practic este regele dealului metalelor de aproape fiecare metric, oferim Ti 6Al-4V, grad 5 Titan în cinci grosimi diferite. Utilizați-l în aplicații pentru avioane, componente ale motoarelor și mașinilor de curse, aplicații navale sau oriunde altundeva unde performanța maximă și reducerea greutății sunt critice.

Rezistenta la coroziune
Ca și alte materiale rezistente la coroziune-care se oxidează pentru a forma o barieră atunci când sunt expuse la oxigenul din aer, suprafața titanului începe să se oxideze imediat, formând oxid de titan formând un strat subțire de pasivare care protejează restul materialului de coroziune ulterioară. Spre deosebire de alte straturi de oxid, stratul de dioxid de titan continuă să se îngroașe în timp, ajungând până la 25 nm după câțiva ani, oferindu-i o rezistență la coroziune aproape egală cu platina.

Raport putere-la-densitate
Titanul este un material ușor, în cel mai bun sens posibil. Are cel mai mare raport rezistență-la-greutate dintre orice element metalic. Chiar și în starea sa nealiată (care, nu uitați, este ⅓ puterea supremă a gradului 5) esteîncăla fel de puternic ca unele oteluri, cu 40% din greutate.

Biocompatibilitate
Titanul este un tip rece: a-l face să reacționeze cu orice este aproape imposibil la temperaturi normale. Combinați acest lucru cu densitatea sa scăzută și aveți rețeta pentru cel mai răspândit metal hipoalergenic utilizat astăzi în industria medicală pentru articulații, repararea oaselor și orice altă aplicație sensibilă de contact cu corpul.

Titanul și oțelul inoxidabil se confruntă cu multe dintre aceleași provocări pentru mașinist: aliaje comune ale ambelor fiare cu ușurință, mai degrabă decât așchiul să se rupă curat la marginea tăietorului. Ambele au, de asemenea, un coeficient scăzut de conductivitate termică, ceea ce înseamnă că este ușor să provoace călirea prin muncă localizată și să promovezi uzura prematură a sculei. Titanul are provocarea suplimentară de a fi mai flexibil decât majoritatea materialelor prelucrate în comparație cu duritatea sa, așa că trebuie avut grijă să-l fixați cât mai rigid posibil.

Cu toate acestea, atunci când aceste preocupări sunt abordate, Titanium și Stainless oferă rezultate excelente atunci când sunt prelucrate. Pentru Titan, asigurați-vă că unealta este menținută în mișcare constantă la viteze mai mici și avansuri mai mari pentru a reduce acumularea de temperatură, împreună cu lichid de răcire de înaltă presiune atunci când este posibil.

Pentru Stainless, alegeți gradul 303, care include sulful ca unul dintre elementele de aliere, ceea ce îmbunătățește caracteristicile de prelucrare liberă ale aliajului.

Ca întotdeauna, dacă piesele din tablă sunt ceea ce cere aplicația dvs., echipa noastră de experți a selectat puterea și viteza laserelor noastre (și jeturile de apă, CNC-urile, mașinile de debavurat, îndoitoarele... vă înțelegeți ideea), pentru a oferi cele mai bune rezultate absolute pentru fiecare material unic.

Care sunt cele mai comune tipuri de oțel inoxidabil?

Tipul 304 este de departe cel mai răspândit grad în lumea inoxidabilului. Urmat probabil de tipul 316, care îmbunătățește rezistența deja excelentă la coroziune a lui 304. În plus, ambele sunt ușor de sudat, suficient de ductil pentru a se îndoi bine, extrem de durabile și relativ ieftine. Aici, la SendCutSend oferim atât 304, cât și 316, precum și multe alte materiale pentru a se potrivi fiecărei aplicații.

Care este mai bine?

Dacă utilizați 304 sau 316, depinde cu adevărat de aplicație. Dacă este necesară apogeul rezistenței la coroziune și al compatibilității sanitare sau alimentare-sigure, alegeți gradul 316.

Durează Ti mai mult decât SS?

Aceasta este într-adevăr o întrebare specifică-aplicației. Un loc minunat pentru a începe este tabelul de mai sus, iar pentru o scufundare mai profundă, consultați articolul nostru despre 304 sau această bucată informativă despre Titanium. În general, ambele vor dura mai mult decât restul pieselor necesare pentru respectiva aplicație.

Înțelegem profund că selectarea celui mai potrivit material pentru aplicații specifice este crucială pentru succesul unui proiect. Dacă aveți nevoie de sfaturi profesionale în alegerea materialelor și soluții personalizate adaptate nevoilor dumneavoastră specifice, vă rugăm să nu ezitați să contactați echipa noastră tehnică. Suntem aici pentru a vă oferi asistență completă-unică.

Contactați acum

Respectăm cu strictețe standardele internaționale de ambalare și folosim soluții profesionale de ambalare care sunt rezistente la apă, la{0}}umiditate și la impact-pentru a ne asigura că produsele rămân intacte în timpul transportului pe distanțe lungi-. Toate produsele trebuie să fie supuse procesului nostru riguros de inspecție a calității înainte de expediere, pentru a ne asigura că specificațiile și performanța lor îndeplinesc pe deplin cerințele. Ciclul standard de livrare pentru comenzi este de 7 până la 15 zile lucrătoare (în funcție de complexitatea comenzii și de condițiile logistice). Ne angajăm să ne asigurăm că fiecare lot de produse ajunge la destinația specificată la timp și în siguranță, printr-un management rafinat al proceselor și urmărire digitală a logisticii.

Contactați acum