संक्षेप में टाइटेनियम ग्रेड प्रणाली
टाइटेनियम ग्रेड दो परिवारों में आते हैं। व्यावसायिक रूप से शुद्ध ग्रेड 1-4 शुद्ध टाइटेनियम हैं जिनकी ताकत मुख्य रूप से अंतरालीय ऑक्सीजन और लौह सामग्री द्वारा नियंत्रित होती है, जिसकी सीमा एएसटीएम बी265 द्वारा निर्धारित की जाती है। मिश्र धातु ग्रेड में एल्यूमीनियम और वैनेडियम जैसे तत्व शामिल होते हैं; ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V), ग्रेड 9 (Ti-3Al-2.5V) और ग्रेड 23 (Ti-6Al-4V ELI) सबसे व्यापक रूप से निर्दिष्ट हैं। चीन में समकक्ष शीट, प्लेट और स्ट्रिप उत्पाद जीबी/टी 3621 द्वारा कवर किए जाते हैं, और मेडिकल इम्प्लांट मिश्र आईएसओ 5832-3 का पालन करते हैं। इस आलेख में उद्धृत प्रत्येक शक्ति मान एएसटीएम बी265 के अनुसार एनील्ड उत्पाद के लिए न्यूनतम है, जब तक कि एक अलग मानक का नाम न दिया गया हो।
ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400): वर्कहॉर्स अल्फा-बीटा मिश्र धातु
ग्रेड 5 एक अल्फा -बीटा मिश्र धातु है: एल्युमीनियम अल्फा चरण को स्थिर करता है और वैनेडियम बीटा चरण को स्थिर करता है, जो मिश्र धातु को गर्मी से उपचार योग्य बनाता है। एएसटीएम बी265 के अनुसार इसकी संरचना सीमा अल 5.5-6.75%, वी 3.5-4.5%, Fe 0.40% से कम या उसके बराबर और O 0.20% से कम या उसके बराबर है। एनील्ड स्थिति में यह 895 एमपीए की न्यूनतम तन्य शक्ति, 828 एमपीए की न्यूनतम उपज शक्ति और 10% बढ़ाव प्रदान करता है, व्यावहारिक सेवा सीमा लगभग -210 डिग्री से 400 डिग्री तक होती है। ताप उपचार लगभग 25 मिमी से नीचे के खंडों में ताकत को और बढ़ा सकता है; कठोरता सीमित है, इसलिए मोटे खंड पूर्ण गुण विकसित नहीं कर सकते हैं।
ग्रेड 5 अच्छी तरह से वेल्ड होता है जब मिलान या ईएलआई फिलर तार और सख्त निष्क्रिय गैस ढाल का उपयोग किया जाता है, और यह आसानी से गर्म हो जाता है। सीपी ग्रेड की तुलना में शीत निर्माण सीमित है। विशिष्ट उपयोगों में विमान के संरचनात्मक हिस्से और फास्टनरों, उच्च शक्ति दबाव वाले घटक, समुद्री हार्डवेयर और उच्च अंत खेल के सामान शामिल हैं जहां ताकत {{7} से {{8} वजन अनुपात मायने रखता है।
व्यावसायिक रूप से शुद्ध ग्रेड 1-4: संक्षारण प्रथम, शक्ति द्वितीय
सीपी ग्रेड एकल -चरण अल्फा मिश्र धातु हैं। उनका रासायनिक अंतर मुख्य रूप से ऑक्सीजन और आयरन है: ग्रेड 1 में O 0.18% से कम या उसके बराबर और Fe 0.20% से कम या उसके बराबर है, ग्रेड 2 में O 0.25% से कम या उसके बराबर और Fe 0.30% से कम या उसके बराबर है, ग्रेड 3 में O 0.35% से कम या उसके बराबर और Fe 0.30% से कम या उसके बराबर है, और ग्रेड 4 में O 0.40% से कम या उसके बराबर है और Fe प्रति एएसटीएम बी265 0.50% से कम या उसके बराबर। इसलिए न्यूनतम तन्य शक्ति 240 एमपीए (ग्रेड 1) से बढ़कर 345 एमपीए (ग्रेड 2), 450 एमपीए (ग्रेड 3) और 550 एमपीए (ग्रेड 4) हो जाती है।
ग्रेड 1 परिवार में सबसे अधिक लचीला है और इसका व्यापक रूप से प्लेट हीट एक्सचेंजर्स, पंक्तिबद्ध जहाजों और गहरे {{1}खींचे गए हिस्सों के लिए उपयोग किया जाता है। ग्रेड 2 रासायनिक संयंत्रों, समुद्री जल पाइपिंग और ब्लीच के लिए सबसे निर्दिष्ट सीपी ग्रेड है। संयंत्र उपकरण: यह गीले क्लोरीन और गर्म क्लोराइड मीडिया के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध के साथ उपयोगी ताकत को जोड़ती है, यही कारण है कि आधुनिक ब्लीच संयंत्रों में क्लोरीन डाइऑक्साइड मिक्सर, पाइपवर्क और फास्टनरों को आमतौर पर ग्रेड 2 कहा जाता है। ग्रेड 3 और 4 तब निर्दिष्ट किए जाते हैं जब सीपी परिवार के संक्षारण प्रदर्शन को छोड़े बिना उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए दबाव वाहिकाओं और समुद्री फिटिंग।
ग्रेड 23 (Ti-6Al-4V ELI) और ग्रेड 9: दो विशिष्ट पड़ोसी
ग्रेड 23 में ग्रेड 5 के समान एल्युमीनियम और वैनेडियम सामग्री होती है, लेकिन इसे अतिरिक्त कम अंतराल के साथ उत्पादित किया जाता है: ऑक्सीजन 0.20% के बजाय 0.13% तक सीमित है, लोहे और अन्य अवशेषों पर सख्त नियंत्रण के साथ। इसका लाभ कम तापमान पर बेहतर फ्रैक्चर कठोरता और लचीलापन और प्रत्यारोपण अनुप्रयोगों के लिए एक क्लीनर माइक्रोस्ट्रक्चर है। आईएसओ 5832-3 सर्जिकल प्रत्यारोपण के लिए ग्रेड 23 को कवर करता है, और एएसटीएम बी265 उत्पाद फॉर्म को कवर करता है। ग्रेड 23 और ग्रेड 5 को विनिमेय न मानें: ईएलआई संस्करण की लागत अधिक है और इसे निर्दिष्ट किया गया है जहां कठोरता, थकान जीवन और जैव-अनुकूलता महत्वपूर्ण हैं, जबकि ग्रेड 5 सामान्य इंजीनियरिंग विकल्प बना हुआ है।
ग्रेड 9 (टीआई-3एएल-2.5वी, यूएनएस आर56320) सीपी ग्रेड और ग्रेड 5 के बीच 620 एमपीए की न्यूनतम तन्यता ताकत और बेहतर ठंड फॉर्मेबिलिटी और वेल्डेबिलिटी के साथ बैठता है। यह हाइड्रोलिक टयूबिंग, एयरोस्पेस डक्टिंग और साइकिल फ्रेम के लिए एक आम पसंद है जहां मध्यम ताकत को आसानी से बनाने के साथ जोड़ा जाना चाहिए।
अगल-बगल तुलना तालिका
नीचे दी गई तालिका शीट, प्लेट और स्ट्रिप के लिए प्रति एएसटीएम बी265 के न्यूनतम मूल्यों को सूचीबद्ध करती है; इम्प्लांट अनुप्रयोगों के लिए ग्रेड 23 अतिरिक्त रूप से आईएसओ 5832-3 को पूरा करता है। इसे पहले फ़िल्टर के रूप में उपयोग करें, फिर वास्तविक बैच के मिल प्रमाणपत्र के विरुद्ध पुष्टि करें।
| श्रेणी | यूएनएस | मुख्य संरचना सीमाएँ (प्रति एएसटीएम बी265) | यूटीएस मिनट (एमपीए) | वाईएस मिनट (एमपीए) | बढ़ाव न्यूनतम (%) | विशिष्ट अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | R50250 | O 0.18% से कम या उसके बराबर, Fe 0.20% से कम या उसके बराबर | 240 | 170 | 24 | प्लेट हीट एक्सचेंजर्स, गहराई से खींचे गए भाग, एनोड |
| 2 | R50400 | O 0.25% से कम या उसके बराबर, Fe 0.30% से कम या उसके बराबर | 345 | 275 | 20 | रासायनिक संयंत्र, समुद्री जल पाइपिंग, ब्लीच संयंत्र |
| 3 | R50550 | O 0.35% से कम या उसके बराबर, Fe 0.30% से कम या उसके बराबर | 450 | 380 | 18 | दबाव पोत, समुद्री और औद्योगिक उपकरण |
| 4 | R50700 | O 0.40% से कम या उसके बराबर, Fe 0.50% से कम या उसके बराबर | 550 | 483 | 15 | फास्टनरों, चिकित्सा उपकरण (गैर-प्रत्यारोपण), औद्योगिक |
| 5 | R56400 | अल 5.5-6.75%, वी 3.5-4.5%, ओ 0.20% से कम या उसके बराबर, Fe 0.40% से कम या उसके बराबर | 895 | 828 | 10 | एयरोस्पेस संरचना, फास्टनरों, उच्च शक्ति वाले घटक |
| 9 | R56320 | अल 2.5-3.5%, वी 2.0-3.0% | 620 | 483 | 15 | हाइड्रोलिक टयूबिंग, एयरोस्पेस डक्टिंग, साइकिल फ्रेम |
| 23 | R56407 | एएल 5.5-6.5%, वी 3.5-4.5%, ओ 0.13% से कम या उसके बराबर (ईएलआई) | 895 | 828 | 10 | सर्जिकल प्रत्यारोपण (आईएसओ 5832-3), क्रायोजेनिक घटक |
संक्षारण प्रतिरोध, निर्माणशीलता, वेल्डेबिलिटी और लागत
संक्षारण प्रतिरोध
अधिकांश जलीय मीडिया में सीपी ग्रेड ग्रेड 5 की तुलना में बराबर या थोड़ा बेहतर संक्षारण प्रतिरोध दिखाते हैं। ग्रेड 5 एक स्थिर निष्क्रिय फिल्म बनाता है और ऑक्सीकरण एसिड और कई क्लोराइड वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करता है, लेकिन गर्म कम करने वाले एसिड और क्रेविस प्रोन क्लोराइड सेवा में सीपी ग्रेड सुरक्षित विनिर्देश हैं। उदाहरण के लिए, ग्रेड 2, 10 डिग्री और 80 डिग्री के बीच गीले क्लोरीन के प्रति वस्तुतः प्रतिरक्षित है, यही कारण है कि यह ब्लीच {{7}प्लांट पाइपिंग और मिक्सर पर हावी है।
प्रपत्र
सीपी ग्रेड, विशेष रूप से ग्रेड 1 और 2, आसानी से ठंडे हो जाते हैं और मामूली छूट के साथ इन्हें गहराई से खींचा, घुमाया और मोड़ा जा सकता है। ग्रेड 5 में ठंडी संरचना सीमित होती है और यह सामान्य रूप से गर्म होती है। टूलींग और स्नेहन में इसके स्प्रिंगबैक और गैलिंग व्यवहार की योजना बनाई जानी चाहिए।
जुड़ने की योग्यता
दोनों परिवार वेल्ड करते हैं, लेकिन नियम अलग-अलग हैं। ग्रेड 2 वेल्ड करने के लिए सबसे आसान टाइटेनियम ग्रेड में से एक है और इसका उपयोग अक्सर वेल्डेड रासायनिक पाइपिंग के लिए किया जाता है। ग्रेड 5 को मिलान या ईएलआई भराव तार, पूरी तरह से सतह की सफाई और सख्त निष्क्रिय गैस परिरक्षण की आवश्यकता होती है; उन उपायों के साथ यह ध्वनि, नमनीय वेल्ड देता है, हालांकि मोटे खंडों में वेल्ड क्षेत्र गुण आधार धातु शक्ति से नीचे गिर सकते हैं।
लागत
मिश्र धातु तत्वों और अतिरिक्त प्रसंस्करण के कारण ग्रेड 5 की लागत आमतौर पर सीपी ग्रेड से अधिक होती है। ग्रेड 23 (ईएलआई) में कम अंतरालीय नियंत्रण और मेडिकल ग्रेड ट्रैसेबिलिटी द्वारा संचालित अतिरिक्त प्रीमियम शामिल है। संक्षारण शुल्क के लिए ग्रेड 2 आर्थिक डिफ़ॉल्ट है; ग्रेड 1 की लागत समान है और अधिकतम फॉर्मेबिलिटी के लिए थोड़ी ताकत का व्यापार करता है।
सामग्री चयन निर्णय मार्गदर्शिका
इन पांच जांचों पर क्रम से काम करें, फिर लागत और स्टॉक उपलब्धता की तुलना करें।
मेडिकल इम्प्लांट या क्रायोजेनिक घटक?आईएसओ 5832-3 के अनुसार ग्रेड 23 (टीआई-6एएल-4वी ईएलआई) का उपयोग करें, जिसमें ऑक्सीजन 0.13% तक सीमित हो।
मध्यम तापमान पर उच्च संरचनात्मक भार?ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V) का उपयोग करें; इसकी ताप-उपचार सीमा के विरुद्ध अनुभाग की मोटाई की पुष्टि करें।
जलीय संक्षारण शुल्क (समुद्री जल, गीला क्लोरीन, क्लोराइड, एसिड)?ग्रेड 2 का प्रयोग करें; प्लेट हीट एक्सचेंजर्स की तरह लचीलापन और गठन हावी होने पर ग्रेड 1 चुनें।
सीपी संक्षारण प्रदर्शन को बनाए रखते हुए ग्रेड 2 से अधिक ताकत की आवश्यकता है?फास्टनरों और घिसाव प्रतिरोधी औद्योगिक भागों के लिए ग्रेड 4 का उपयोग करें।
पतली दीवार वाली ट्यूबिंग जिसे मध्यम शक्ति पर आसानी से मोड़ना और वेल्ड करना चाहिए?ग्रेड 9 (Ti-3Al-2.5V) का उपयोग करें।
जब एक उम्मीदवार ग्रेड एक से अधिक मार्गों को संतुष्ट करता है, तो आपूर्ति और लागत पर निर्णय लें: ग्रेड 2 और ग्रेड 5 दुनिया भर में स्टॉक उपलब्धता पर हावी हैं, जबकि ग्रेड 23 और ग्रेड 9 को आमतौर पर लीड समय और न्यूनतम मात्रा की आवश्यकता होती है।
हम टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु उत्पादों के अनुसंधान एवं विकास और विनिर्माण पर केंद्रित एक विशेष कारखाने हैं। वैक्यूम आर्क रीमेल्टिंग (वीएआर) फर्नेस, फास्ट फोर्जिंग प्रेस, प्रिसिजन रोलिंग मिल्स और सीएनसी मशीनिंग सेंटर जैसी मुख्य सुविधाओं से लैस, हम टाइटेनियम प्लेट्स, ट्यूब, बार, वायर और प्रिसिजन फोर्जिंग सहित उत्पादों की एक पूरी श्रृंखला का उत्पादन करने में सक्षम हैं। हम कच्चे माल से लेकर तैयार उत्पादों तक की पूरी प्रक्रिया के दौरान सख्त गुणवत्ता नियंत्रण लागू करते हैं। हमारी प्रयोगशाला ऑप्टिकल एमिशन स्पेक्ट्रोमीटर (ओईएस), यूनिवर्सल टेस्टिंग मशीन और अल्ट्रासोनिक दोष डिटेक्टर जैसे परीक्षण उपकरणों से सुसज्जित है, जो यह सुनिश्चित करती है कि उत्पाद संरचना, यांत्रिक गुण और आंतरिक गुणवत्ता पूरी तरह से एएसटीएम, एएमएस और जीबी/टी जैसे अंतरराष्ट्रीय मानकों का अनुपालन करती है। हम एयरोस्पेस, चिकित्सा, रसायन और उच्च अंत उपभोक्ता सामान उद्योगों में वैश्विक ग्राहकों को उच्च प्रदर्शन, उच्च परिशुद्धता टाइटेनियम समाधान और विश्वसनीय आपूर्ति श्रृंखला सेवाएं प्रदान करने के लिए प्रतिबद्ध हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Q1. क्या ग्रेड 5 ग्रेड 23 के समान है?
नहीं, दोनों Ti-6Al-4V हैं, लेकिन ग्रेड 23 ELI (अतिरिक्त-निम्न अंतरालीय) संस्करण है जिसमें ऑक्सीजन 0.20% के बजाय 0.13% तक सीमित है। आईएसओ 5832-3 के अनुसार सर्जिकल प्रत्यारोपण और क्रायोजेनिक सेवा के लिए ग्रेड 23 निर्दिष्ट है; इसकी लागत अधिक है और यह सामान्य इंजीनियरिंग में ग्रेड 5 का विकल्प नहीं है।
Q2. समुद्री जल के लिए कौन सा टाइटेनियम ग्रेड सर्वोत्तम है?
पाइपिंग, हीट एक्सचेंजर्स और टैंकों के लिए, संक्षारण प्रतिरोध, वेल्डेबिलिटी और लागत के संयोजन के कारण ग्रेड 2 सामान्य विकल्प है। ग्रेड 5 का उपयोग समुद्री जल फास्टनरों और संरचनात्मक ब्रैकेट के लिए किया जाता है जहां ताकत नियंत्रण की आवश्यकता है।
Q3. ग्रेड 5 और ग्रेड 2 की वास्तविक तन्यता ताकत क्या हैं?
एएसटीएम बी265 के अनुसार न्यूनतम न्यूनतम: ग्रेड 5 में 895 एमपीए तन्यता और 828 एमपीए उपज है; ग्रेड 2 में 345 एमपीए तन्यता और 275 एमपीए उपज है। हमेशा मिल प्रमाणपत्र से पुष्टि करें, क्योंकि वास्तविक मूल्य उत्पाद के स्वरूप और ताप उपचार के साथ भिन्न होते हैं।
Q4. क्या ग्रेड 5 टाइटेनियम को वेल्ड किया जा सकता है?
हाँ। मैचिंग या ईएलआई फिलर तार का उपयोग करें, संयुक्त क्षेत्र को अच्छी तरह से साफ करें, और वेल्ड क्षेत्र को अक्रिय गैस परिरक्षण से सुरक्षित रखें। जब ये शर्तें पूरी होती हैं तो वेल्ड मजबूत और लचीले होते हैं; इसके विपरीत, ग्रेड 5 का ठंडा निर्माण सीमित है।
Q5. कौन सा ग्रेड सबसे सस्ता है?
सामान्य ग्रेडों में, ग्रेड 2 संक्षारण सेवा के लिए किफायती डिफ़ॉल्ट है, ग्रेड 1 समान स्तर पर है। ग्रेड 5 की लागत अधिक है, और ग्रेड 23 (ईएलआई) कम अंतरालीय नियंत्रण और मेडिकल ग्रेड ट्रैसेबिलिटी के कारण यहां कवर किए गए ग्रेडों में सबसे महंगा है।
