Unterschiede zwischen Titanlegierungen der Güteklasse 5 und der Güteklasse 2
Grad 2 und Grad 5 sind die beiden am häufigsten verwendeten Titanlegierungen, unterscheiden sich jedoch erheblich in Zusammensetzung, mechanischen Eigenschaften, Leistung und Anwendungen.
Titan Grad 2 ist handelsüblich reines Titan ohne größere Legierungselemente, während Grad 5, auch bekannt als Ti-6Al-4V, eine Alpha-Beta-Legierung ist, die 6 % Aluminium und 4 % Vanadium enthält. Dieser chemische Unterschied bestimmt direkt ihre Leistung.
Was die mechanischen Eigenschaften betrifft,
Klasse 5 hat eine viel höhere Festigkeit. Seine Zugfestigkeit beträgt ungefähr 860–1050 MPa und ist damit weitaus höher als die 340–450 MPa der Klasse 2. Grad 5 weist außerdem eine bessere Ermüdungsbeständigkeit und Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen auf und eignet sich daher für Strukturbauteile mit hoher Beanspruchung. Im Gegensatz dazu ist Grad 2 weicher, duktiler und lässt sich leichter formen, biegen und schweißen.
Die Korrosionsbeständigkeit ist in beiden Qualitäten ausgezeichnet.
Allerdings weist reines Titan der Güteklasse 2 eine etwas bessere allgemeine Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere in reduzierenden Säuren und stark korrosiven Umgebungen. Grad 5 bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit, kann jedoch durch bestimmte aggressive Medien leicht beeinträchtigt werden.
Bearbeitbarkeit und Formbarkeit unterscheiden sich ebenfalls.
Güteklasse 2 lässt sich leichter bearbeiten, herstellen und tiefziehen und wird daher häufig für Blechteile verwendet. Sorte 5 ist fester und härter, erfordert für die Verarbeitung eine leistungsfähigere Ausrüstung und ist schwieriger zu bearbeiten.
Was die Wärmebehandlung betrifft,
Klasse 2 kann durch Wärmebehandlung nicht wesentlich verstärkt werden. Güteklasse 5 kann geglüht, lösungsbehandelt und gealtert werden, um Festigkeit und Härte weiter zu verbessern.
Bei Bewerbungen
Klasse 2 wird hauptsächlich in Komponenten verwendet, die eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und mäßige Festigkeit erfordern, wie z. B. Wärmetauscher, Rohre, Ventile, Schiffsteile, chemische Ausrüstung und architektonische Anwendungen. Klasse 5 wird in Hochleistungsbereichen eingesetzt, darunter Luft- und Raumfahrt, Flugmotoren, medizinische Implantate, militärische Komponenten, hochfeste Verbindungselemente und Rennsportteile.
Zusammenfassend:
Klasse 2 wird wegen guter Korrosionsbeständigkeit, Duktilität und einfacher Herstellung ausgewählt, während Klasse 5 wegen hoher Festigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und leistungsstarken Strukturanwendungen ausgewählt wird.
