1. Zusammensetzung
Klasse 2: A commercially pure (CP) titanium, meaning it consists of >99% Titan mit minimalen Verunreinigungen (z. B. Spurenmengen an Eisen, Sauerstoff, Kohlenstoff). Es enthält keine absichtlichen Legierungselemente.
Klasse 5: Eine Alpha-Beta-Titanlegierung, bestehend aus ~ 90% Titan, 6% Aluminium (AL) und 4% Vanadium (V). Diese Legierungselemente werden hinzugefügt, um Festigkeit, Wärmefestigkeit und Verarbeitbarkeit zu verbessern.
2. Mikrostruktur
Klasse 2: Als reines Titan hat es eine einphasige Mikrostruktur, die von der dominiert wirdAlpha -Phase-E eine hexagonale, eng gepackte (HCP) Kristallstruktur bei Raumtemperatur und bis zu ~ 882 Grad (1.620 Grad F). Diese Struktur verleiht ihm eine gute Duktilität, begrenzt aber die Hochtemperaturfestigkeit.
Klasse 5: Eine Alpha-Beta-Legierung, was bedeutet, dass ihre Mikrostruktur sowohl Alpha- (HCP) als auch Beta-Phasen (Körperzentriertes Kubikum, BCC) enthält. Die Beta -Phase wird durch Vanadium stabilisiert, sodass die Wärmebehandlung die Getreidestruktur manipuliert und Eigenschaften wie Festigkeit und Zähigkeit optimiert.
3. Mechanische Eigenschaften
Stärke: Grad 5 ist signifikant stärker (2–3x höhere Zugfestigkeit) als Grad 2, selbst in seinem geglühten Zustand. Die Wärmebehandlung steigert die Festigkeit weiter und ist damit geeignet, dass sie für Hochlastanwendungen geeignet ist.
Duktilität: Grad 2 ist duktiler (leichter zu formen, zu biegen oder ohne Knacken zu schweißen) als Grad 5, was steifer, aber weniger formbar ist.
Gewicht: Beide sind leicht, aber die Klasse 5 ist aufgrund seiner legierten Elemente etwas weniger dicht (~ 2% leichter).
4. Korrosionsbeständigkeit
Klasse 2: Bietet in den meisten Umgebungen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, einschließlich frisches Wasser, Meerwasser und milde Säuren. Seine reine Titan-Zusammensetzung bildet eine dichte, schützende Oxidschicht (TiO₂), die sich selbst heuert, wenn sie beschädigt werden.
Klasse 5: Auch stark korrosionsbeständig, wenn auch etwas weniger als reines Titan unter extremen Bedingungen (z. B. konzentrierte Säuren oder Hochtemperatur-Oxidationsumgebungen). Das Aluminium und das Vanadium in seiner Zusammensetzung beeinträchtigen seine Oxidschicht nicht wesentlich und sind so für Meeres-, Chemikal- und Industrieumgebungen geeignet.
5. Wärmewiderstand
Klasse 2: Hält die Stärke bis zu ~ 315 Grad (600 Grad F), weich, aber bei höheren Temperaturen weich, wodurch deren Verwendung in hochheizigen Anwendungen eingeschränkt wird.
Klasse 5: Bei erhöhten Temperaturen eine bessere Leistung und hält die Festigkeit von bis zu ~ 400 Grad (752 Grad F) aufgrund der Rolle von Aluminium bei der Stabilisierung der Alpha -Phase auf. Dies macht es ideal für Komponenten, die Wärme ausgesetzt sind, wie z. B. Strahlmotorenteile oder Industrieöfen.
6. Biokompatibilität
Klasse 2: Hochbiokompatibler, ungiftig und nicht reaktiv mit menschlichem Gewebe, wodurch es für medizinische Geräte mit geringem Stress geeignet ist (z. B. Pacemaker-Fälle, chirurgische Werkzeuge).
Klasse 5: Auch biokompatibler und in medizinischem Implantat (z. B. Hüft-/Knie -Austausch, Knochenschrauben) aufgrund seiner Festigkeit, die den mechanischen Ladungen der täglichen Bewegung standhält, auch in medizinischen Implantaten eingesetzt.
7. Anwendungen
Chemische Verarbeitungsgeräte (Rohre, Tanks)
Meereshardware (Rumpf, Befestigungselemente)
Architekturverkleidung
Medizinische Geräte mit geringem Stress
Wärmetauscher
Luft- und Raumfahrtkomponenten (Flugzeugzellen -Teile, Motorblätter, Fahrwerk)
Hochleistungs-Automobilteile (Rennaufhängung, Auspuffanlagen)
Medizinische Implantate (Gelenkersatz, Wirbelsäulenhardware)
Öl- und Gasbohrwerkzeuge
Sportausrüstung (Golf Club Heads, Fahrradrahmen)
8. Kosten und Verwirrbarkeit
Klasse 2: Im Allgemeinen billiger als die 5. Klasse aufgrund seiner reinen Zusammensetzung. Es ist einfacher, sich zu maschinen, schweißen und bilden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden.
Klasse 5: Teurer aufgrund seiner legierten Elemente und komplexen Produktionsprozesse. Es ist schwieriger zu maschinell (aufgrund hoher Festigkeit) und erfordert spezielle Werkzeuge, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden.
