Titan u odnosu na nehrđajući čelik: odabir pravog materijala

ASTM B265 Titanium PDF

ASTM B337 Titan PDF

ASTM B338 Titanium PDF

ASTM B348 Titanium PDF

ASTM F67 Titanium PDF

ASTM F136 Titanium PDF

Na prvi pogled, možda nije jasno zašto se ovi metali tako često vide zajedno: nehrđajući čelik je jako legiran, dok se titan često koristi u gotovo elementarnom obliku, a ako usporedite dva komada istih dimenzija, nehrđajući čelik bi bio veći od titana za gotovo 50%. Tu je i razlika u cijeni: identičan dio od lima može koštati 5x više od titana u odnosu na nehrđajući.

Na stranu te razlike, preklapanje primjena između to dvoje prilično je uobičajeno: u medicinskim i stomatološkim poljima nehrđajući čelik dominirao je sve do 1980-ih kada ga je titan počeo zamjenjivati ​​zbog veće biokompatibilnosti i karakteristika čvrstoće-do-gustoće. Oba se koriste u zrakoplovnoj industriji, od mlaznih motora preko kokpita do stajnog trapa. U proizvodnji i strojnoj obradi mogu se odabrati legure bilo kojeg materijala koje odgovaraju primjeni; kao što je otpornost na zavarivanje, strojnu obradu ili temperaturu. I nehrđajući i titan otporni su-na udarce, izdržljivi i visoko otporni-na koroziju. Istražimo svaki materijal pojedinačno i upotrijebimo te informacije kako bismo stekli bolju predodžbu koji koristiti.

Poput mekog čelika, nehrđajući čelik počinje sa željezom i ugljikom. Njegove jedinstvene karakteristike uvelike su posljedica dodatka kroma i nikla, uz dodatak mangana, silicija, dušika, fosfora i sumpora u različite stupnjeve.

Dodatak toliko različitih legirajućih elemenata znači da nehrđajući čelik ima širok raspon kvaliteta koji obuhvaća pet različitih obitelji.

Vrste nehrđajućeg čelika

Svaka obitelj nehrđajućeg čelika definirana je svojom jedinstvenom kristalnom strukturom i rezultirajućim svojstvima materijala.

Feritni nehrđajući čelik sadrži 12-18% kroma, i kao što mu ime govori, magnetski je.

Budući da ima niži sadržaj nikla od nekih svojih kolega, feritne vrste su neke od najjeftinijih za proizvodnju.

Feritni stupnjevi 409 i 430 često se koriste u ispušnim sustavima i dijelovima koji zahtijevaju otpornost na koroziju, ali nisu prednji i srednji.

Martenzitni nehrđajući čelici su relativno "visoko ugljični", sadrže do 1,2% tog elementa.

Legura 410 je uobičajeni primjer koji pokazuje dobru otpornost na koroziju i može se toplinski obraditi.

Zbog većeg sadržaja ugljika, martenzitni nehrđajući čelik se koristi u oštricama, škarama i medicinskim alatima.

Austenitni nehrđajući čelik poznatiji je kao nehrđajući čelik serije 300 i sadrži 18% kroma i 8% nikla, što ga čini iznimno otpornim na koroziju.

Nehrđajući čelik serije 300 čini preko 70% ukupne svjetske proizvodnje.

Samo klasa 304 drži 50% tržišnog udjela nehrđajućeg čelika, jer je ekonomičan, zavarljiv i izuzetno -otporan na koroziju.

304 se koristi u posluživanju hrane, vanjskim elementima, visoko{1}}istrošenim područjima, cijevima, spremnicima i još mnogo toga.

Za još veću otpornost na koroziju, može se koristiti stupanj 316.

Ovdje u SendCutSendu, volimo misliti da tome pridonosimo nudeći nehrđajući inox 304 i nehrđajući inox 316 u širokom rasponu debljina.

Duplex nehrđajući čelik ima ujednačenu mikrostrukturu, sastavljenu od pola ferita i pola austenita što mu daje izvrsna mehanička svojstva, kao što su krajnja i vlačna čvrstoća.

Prisutnost do 28% kroma i, u "super" duplex klasama, molibdena, daju Duplex nehrđajućem materijalu otpornost na koroziju gotovo bez premca.

Precipitation Hardening nehrđajući čeo je mjesto gdje se okrećete ako su vrhunska visoka čvrstoća, visoka tvrdoća kritični za primjenu, ali je još uvijek potrebna čvrsta otpornost na koroziju.

trošak
Iako se u usporedbi s mekim čelikom nehrđajući čelik čini skupim, uštede povezane s-ugrađenom završnom obradom-otpornom na koroziju često nadmašuju razliku. Zbog ekonomije razmjera, stvarni trošak za isporuku dijela od nehrđajućeg čelika često može biti jeftiniji od tog istog dijela od-cijenovne sirove legure. U usporedbi s karbonskim vlaknima ili titanom, ušteda troškova za nehrđajući materijal postaje sasvim očita.

Obradivost
Nehrđajući čelik tipa 303 smatra se legurom "slobodne strojne obrade", što znači da se ne žuči i ne razmazuje na rubu alata za rezanje, već proizvodi strugotine koje se lako čiste. Čak se i najuobičajenije legure, kao što su 304 i 316, mogu strojno obraditi s dobrim rezultatima ako se alat održava oštrim i dobro podmazanim.

Zavarljivost
Bilo koji postupak elektrolučnog zavarivanja (TIG, MIG, MMA ili SA) dobro funkcionira za nehrđajući čelik, pri čemu su šipke za punjenje kao što su ER308L i ER 309 uobičajene za sve-sklopove od nehrđajućeg čelika. Korištenje šipke za punjenje E70S2 ili 312 daje izvrsnu čvrstoću zavara između mekog i nehrđajućeg čelika.

Otpornost na toplinu
Za razliku od skupljih materijala, kao što su karbonska vlakna, titan, nehrđajući čelik ima izuzetno visoku maksimalnu radnu temperaturu: 304 se može koristiti do 1600 stupnjeva F (870 stupnjeva ), dok su specijalne legure kao što je 310 otporne na temperaturu iznad 1895 stupnjeva F.

Za razliku od mnogih uobičajenih metala, koji su tisućama godina bili reducirani korištenjem ugljika (mislite, taljenje željeza koristilo se za proizvodnju čelika), titan je bio komercijalno održiv tek od 1940-ih. Iako je sada relativno dostupan u mnogim stupnjevima, visoka točka taljenja i proces kemijske redukcije koji se koristi za proizvodnju titana zahtijeva mnogo vremena i kemikalija, što dovodi do njegove visoke cijene.

Dok nehrđajući čelik dobiva svoja jedinstvena svojstva samo kada je legiran, titan je element koji se može, i često se koristi, koristiti u svom "komercijalno čistom" obliku. Međutim, titan je također uobičajeno legiran, pa čak i unutar komercijalno čistog naziva postoji nekoliko stupnjeva, što znači da se, kao i kod svih drugih korisnih metala, njegova svojstva mogu prilagoditi za posebne primjene.

Vrste titana

Titan se obično kategorizira ili u komercijalno čist (CP) stupanj ili u oznaku legure, a općenito se mehanička svojstva povećavaju s brojem razreda.

CP Razredi 1-2
Oni se proizvode s najmanjom količinom kisika i željeza u tragovima, što ih čini mekim i rastegljivim. To znači da se stupanj 1 često koristi u cijevima i cijevima ili zavarenim primjenama. Grade 2, koji isporučujemo kao listove od 0,04 inča, ima veću vlačnu čvrstoću i granicu razvlačenja dok je cjenovno pristupačan u usporedbi s visoko obrađenim razredima.

CP Razredi 3-4
Ovi su stupnjevi znatno jači od 1 i 2, s time da je 4 najjači CP stupanj, ali zbog toga žrtvuju nešto rastezljivosti. I stupanj 3 i 4 još uvijek se mogu zavarivati ​​i izuzetno su izdržljivi, često se koriste u kirurškoj opremi, izmjenjivačima topline visoke-vrijednosti, kemijskoj obradi i zrakoplovstvu.

Ti 6Al-4V (razred 5)
Najčešća je legura titana, koja pokriva oko polovicu ukupne svjetske potražnje za svim vrstama titana. Uz željezo koje se nalazi u CP klasama, Grade 5 također uključuje oko 6% aluminija i oko 4% vanadija, što povećava temperaturnu otpornost i gotovo utrostručuje krajnju vlačnu čvrstoću na 150 ksi. Budući da je u osnovi kralj brda metala po gotovo svakoj metrici, nudimo Ti 6Al-4V, titan razreda 5 u pet različitih debljina. Koristite ga u primjenama u zrakoplovima, komponentama motora i trkaćih automobila, pomorskim primjenama ili bilo gdje drugdje gdje su krajnje performanse i smanjenje težine kritični.

Otpornost na koroziju
Poput drugih materijala -otpornih na koroziju koji oksidiraju i stvaraju barijeru kada su izloženi kisiku u zraku, površina titana odmah počinje oksidirati, stvarajući titanijev oksid koji tvori tanki pasivni sloj koji štiti ostatak materijala od daljnje korozije. Za razliku od nekih drugih slojeva oksida, sloj titan dioksida nastavlja se debljati tijekom vremena, dosežući do 25 nm nakon nekoliko godina, što mu daje otpornost na koroziju gotovo jednaku platini.

Omjer-snage-gustoće
Titan je lagan – u najboljem mogućem smislu. Ima najveći omjer čvrstoće-i-težine od svih metalnih elemenata. Čak iu svom nelegiranom stanju (što je, zapamtite, ⅓ krajnje čvrstoće razreda 5) on jejošjak kao neki čelici, s 40% težine.

Biokompatibilnost
Titan je jedan chill dude: natjerati ga da reagira s bilo čim gotovo je nemoguće na normalnim temperaturama. Kombinirajte ovo s njegovom niskom gustoćom i dobit ćete recept za najrašireniji hipoalergenski metal koji se danas koristi u medicinskoj industriji za zglobove, popravak kostiju i bilo koju drugu osjetljivu primjenu u kontaktu s tijelom.

Titan i nehrđajući čelik suočavaju se s mnogim istim izazovima za strojara: uobičajene legure lako se žuče, a ne da se strugotina čisto odlomi na rubu rezača. Oba također imaju nizak koeficijent toplinske vodljivosti, što znači da je lako uzrokovati lokalizirano otvrdnjavanje i pospješiti prerano trošenje alata. Titan ima dodatni izazov jer je fleksibilniji od većine strojno obrađenih materijala u usporedbi s njegovom tvrdoćom, pa se mora paziti da se pričvrsti što je čvršće moguće.

Međutim, kada se riješi ova zabrinutost, titan i nehrđajući čelik daju izvrsne rezultate kada se strojno obrađuju. Za Titanium, osigurajte da se alat održava u stalnom kretanju pri nižim brzinama i većim posmacima kako bi se smanjilo nakupljanje temperature, zajedno s visokotlačnim rashladnim sredstvom kada je to moguće.

Za nehrđajući metal odaberite Grade 303, koji uključuje sumpor kao jedan od legirajućih elemenata, što poboljšava karakteristike slobodne strojne obrade legure.

Kao i uvijek, ako su dijelovi od lima ono što zahtijeva vaša aplikacija, naš tim stručnjaka uključio je snagu i brzinu naših lasera (i vodenih mlaznica, CNC-ova, strojeva za skidanje ivica, savijača... shvaćate), kako bi pružili apsolutno najbolje rezultate za svaki jedinstveni materijal.

Koje su najčešće vrste nehrđajućeg čelika?

Tip 304 daleko je najzastupljeniji stupanj u svijetu nehrđajućeg čelika. Vjerojatno slijedi tip 316, koji poboljšava već izvrsnu otpornost na koroziju 304. Osim toga, oba su lako zavarena, dovoljno duktilna da se dobro savijaju, izuzetno su izdržljiva i relativno jeftina. Ovdje u SendCutSendu nudimo i 304 i 316, kao i mnoge druge materijale koji odgovaraju svakoj primjeni.

Što je bolje?

Hoćete li koristiti 304 ili 316 zapravo ovisi o aplikaciji. Ako je potreban vrhunac otpornosti na koroziju i kompatibilnost sa sanitarnim ili -hranom, odaberite stupanj 316.

Traje li Ti duže od SS?

Ovo je zapravo-pitanje vezano za aplikaciju. Sjajno mjesto za početak je gornja tablica, a ako želite dublje zaroniti, pogledajte naš članak o 304 ili ovaj informativni članak o Titaniumu. Općenito, oba će trajati dulje od ostalih dijelova potrebnih za tu određenu primjenu.

Duboko razumijemo da je odabir najprikladnijeg materijala za specifične primjene ključan za uspjeh projekta. Ako trebate profesionalni savjet o odabiru materijala i prilagođena rješenja prilagođena vašim specifičnim potrebama, slobodno se obratite našem tehničkom timu. Ovdje smo da vam pružimo sveobuhvatnu-podršku na jednom mjestu.

Kontaktirajte odmah

Strogo se pridržavamo međunarodnih standarda za pakiranje i koristimo profesionalna rješenja za pakiranje koja su vodootporna, -otporna na vlagu i -udarce kako bismo osigurali da proizvodi ostanu netaknuti tijekom-transporta na velike udaljenosti. Svi proizvodi moraju proći naš strogi postupak provjere kvalitete prije otpreme kako bismo osigurali da njihove specifikacije i izvedba u potpunosti zadovoljavaju zahtjeve. Standardni ciklus isporuke za narudžbe je 7 do 15 radnih dana (ovisno o složenosti narudžbe i uvjetima logistike). Predani smo osiguravanju da svaka serija proizvoda stigne na vaše određeno odredište na vrijeme i sigurno kroz rafinirano upravljanje procesima i digitalno logističko praćenje.

Kontaktirajte odmah