Welches Material ist Titan der Güteklasse 7?

1.Welches Material ist Titan der Güteklasse 7?

Titan der Güteklasse 7 ist einhandelsübliche reine Titanlegierung(CP-Titanlegierung), klassifiziert nach der Norm ASTM B265. Dabei handelt es sich speziell um eine Titan-Palladium (Ti-Pd)-Legierung, die sich durch die absichtliche Zugabe einer kleinen Menge Palladium auszeichnet, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern-insbesondere in reduzierenden Umgebungen, in denen unlegiertes Titan Probleme haben könnte. Im Gegensatz zu hochfesten Titanlegierungen (z. B. Ti-6Al-4V der Güteklasse 5) hat die Korrosionsleistung der Güteklasse 7 Vorrang vor extremer mechanischer Festigkeit, was sie zu einem Material der Wahl für chemische Verarbeitungs-, Schifffahrts- und Industrieanwendungen macht, die eine langfristige Beständigkeit gegenüber aggressiven Flüssigkeiten erfordern. Es behält die Kernvorteile von reinem Titan bei, wie niedrige Dichte (≈4,51 g/cm³), ausgezeichnete Biokompatibilität und gute Formbarkeit, während es gleichzeitig die Korrosionsbeschränkungen unlegierter Qualitäten (z. B. Grad 2, Grad 4) berücksichtigt.

2.Wie ist die chemische Zusammensetzung von Titan der Güteklasse 7?

Die chemische Zusammensetzung von Titan der Güteklasse 7 ist durch ASTM-Standards (ASTM B265, ASTM F67) streng definiert, um eine gleichbleibende Leistung zu gewährleisten. Unten ist dietypische und maximal zulässige Zusammensetzung(nach Gewichtsprozent, Gew.-%):

Element	Typischer Gehalt (Gew.-%)	Maximal zulässiger Gehalt (Gew.-%)
Titan (Ti)	Gleichgewicht	Gleichgewicht
Palladium (Pd)	0.12–0.25	0.10–0.25
Eisen (Fe)	Kleiner oder gleich 0,20	0.30
Kohlenstoff (C)	Kleiner oder gleich 0,03	0.08
Stickstoff (N)	Kleiner oder gleich 0,015	0.05
Wasserstoff (H)	Kleiner oder gleich 0,005	0.015
Sauerstoff (O)	Kleiner oder gleich 0,18	0.20
Andere Elemente (jeweils)	Kleiner oder gleich 0,10	0.10
Andere Elemente (Gesamt)	Kleiner oder gleich 0,40	0.40

Wichtige Anmerkungen: Palladium ist das entscheidende Legierungselement-Sein Vorhandensein (auch in geringen Mengen) verbessert die Beständigkeit gegenüber Salzsäure (HCl), Schwefelsäure (H₂SO₄) und anderen reduzierenden Säuren erheblich, indem es die Titanoxidschicht stabilisiert. Verunreinigungen (z. B. Fe, O, C) werden streng kontrolliert, um eine Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit oder der mechanischen Eigenschaften zu vermeiden.

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3.Wie hoch ist die Härte von Titan der Güteklasse 7?

Die Härte von Titan Grad 7 hängt von seiner Härte abWärmebehandlungszustandUndVerarbeitungsmethode(z. B. geglüht, kalt-umgeformt). Nachfolgend sind die typischen Härtewerte für häufige Bedingungen aufgeführt, gemessen mit Standardskalen:

1. Geglühter Zustand (am häufigsten)

Durch Glühen (typischerweise 650–750 Grad für 1–4 Stunden, gefolgt von Luftkühlung) wird das Material weicher und formbarer, während die Korrosionsbeständigkeit erhalten bleibt.

Brinellhärte (HB): 110–150 HB (bei einer Last von 3000 kg und einer Wolframkarbidkugel mit 10 mm Durchmesser).

Vickers-Härte (HV): 120–160 HV (500 g Belastung, 10–15 Sekunden Verweilzeit).

Rockwell-Härte (HR): 70–85 HRB (B--Skala, für weichere Metalle) oder 20–30 HRC (C--Skala, seltener für geglühte Güteklasse 7).

2. Kalt-Bearbeiteter Zustand

Kaltbearbeitung (z. B. Walzen, Schmieden, Ziehen ohne anschließendes Glühen) erhöht die Härte durch die Einführung von Versetzungen im Titangitter.

Brinellhärte (HB): 180–220 HB (mäßige Kaltverformung, ca. 20–30 % Flächenreduzierung).

Vickers-Härte (HV): 190–230 HV.

Rockwell-Härte (HR): 85–95 HRB oder 30–35 HRC.

3. Wichtige Überlegungen

Die Härte steht im umgekehrten Verhältnis zur Duktilität: Kaltverformtes Material der Güteklasse 7 ist härter, aber weniger formbar als geglühtes Material.

Im Vergleich zu anderen CP-Titansorten: Grad 7 hat eine ähnliche Härte wie Grad 2 (geglüht: ~120–140 HB), ist jedoch aufgrund der Palladiumzugabe und einer strengeren Verunreinigungskontrolle etwas härter als Grad 1 (geglüht: ~100–120 HB).

Die Härtewerte sind nicht für Anwendungen mit hohem -Verschleiß-geeignet. Grad 7 wird wegen der Korrosionsbeständigkeit und nicht wegen der Abriebfestigkeit ausgewählt. Für verschleißanfällige Anwendungen werden Titanlegierungen mit höherer Legierung (z. B. Ti-6Al-4V) oder Oberflächenbehandlungen (z. B. Nitrieren) bevorzugt.