Lembaran Titanium Gred 3: Apa Itu GR3 Sebenarnya
Lembaran titanium gred 3 (GR3) ialah atitanium yang tulen secara komersil, tanpa aloiproduk, bukan aloi dua-fasa seperti Gred 5 (Ti-6Al-4V). ASTM B265 mengawalnya bersama Gred 1, 2 dan 4, dan keempat-empat gred tersebut membentuk tangga kekuatan mudah yang didorong terutamanya oleh oksigen interstisial. Gred 1 adalah yang paling lembut dan paling boleh dibentuk, Gred 4 paling kuat dan paling tidak mulur, dan Gred 3 duduk di tengah. Kedudukan tengah itulah sebabnya lembaran GR3 canai panas dinyatakan dengan kerap dalam fabrikasi kimia, perubatan, marin dan penyahgaraman: ia memberikan kekuatan hasil yang jauh lebih besar daripada Gred 2 sambil mengekalkan pemanjangan yang mencukupi untuk menggulung, membengkok, membebel dan melukis dalam.
Ralat yang kerap berlaku dalam dokumen perolehan adalah untuk menggambarkan GR3 sebagai aloi titanium. GR3 tidak mengandungi penambahan aluminium atau vanadium yang disengajakan, dan sifatnya datang daripada oksigen, nitrogen dan besi yang disimpan di dalam had ASTM B265. Jika lukisan memerlukan helaian tegangan 900 MPa, jawapan yang betul ialah Gred 5 atau Gred 23 dan bukannya GR3.
Komposisi Kimia dan Sifat Mekanikal
ASTM B265 menetapkan paras interstisial dan besi maksimum untuk setiap gred tulen secara komersial. Interstisial secara berkesan adalah unsur pengaloian titanium tidak berlodi, jadi meningkatkan oksigen daripada 0.18 peratus kepada 0.35 peratus ialah perkara yang menukar tingkah laku Gred 1 kepada tingkah laku Gred 3.
| Gred | Oksigen, maks % | Nitrogen, maks % | Karbon, % maks | Besi, % maks | Hidrogen, maks % |
|---|---|---|---|---|---|
| Darjah 1 | 0.18 | 0.03 | 0.08 | 0.20 | 0.015 |
| Darjah 2 | 0.25 | 0.03 | 0.08 | 0.30 | 0.015 |
| Darjah 3 | 0.35 | 0.05 | 0.10 | 0.30 | 0.015 |
| Darjah 4 | 0.40 | 0.05 | 0.10 | 0.50 | 0.015 |
Keputusan suhu bilik-minimum biasa untuk helaian anil dan plat disenaraikan di bawah. Nilai digunakan pada produk siap selepas anil yang ditentukan, dan nilai tersebut adalah minimum berbanding purata kilang biasa, jadi pembekal mesti melaporkan keputusan ujian sebenar terhadapnya.
| Gred | Kekuatan tegangan, min | Kekuatan hasil, min | Pemanjangan, min |
|---|---|---|---|
| Darjah 1 | 240 MPa | 138 MPa | 24 % |
| Darjah 2 | 345 MPa | 275 MPa | 20 % |
| Darjah 3 | 450 MPa | 380 MPa | 18 % |
| Darjah 4 | 550 MPa | 483 MPa | 15 % |
Untuk GR3 kesan praktikal ialah kekuatan tegangan minimum 450 MPa, kekuatan hasil minimum 380 MPa dan pemanjangan minimum 18 peratus. Ketumpatan ialah 4.51 g/cm3, takat lebur kira-kira 1668 C, modulus elastik kira-kira 105 GPa dan kekonduksian terma berhampiran 21.9 W/(m K). Angka tersebut menerangkan logik pemilihan gred: GR3 memberikan kira-kira 38 peratus lebih kekuatan hasil daripada Gred 2 sambil mengekalkan kemuluran yang berguna.
Proses Gulungan Panas dan Keadaan Produk
Gulungan panas digunakan apabila ketebalan yang diperlukan melebihi apa yang boleh dihasilkan oleh guling sejuk secara ekonomi, biasanya melebihi 4 mm hingga 5 mm, dan ia juga merupakan laluan untuk plat lebar. Papak atau jongkong dipanaskan ke dalam medan beta atau alfa-atas beta, digulung dalam beberapa laluan, kemudian disepuhlindap dan dinyah kerak. Pengurangan ketebalan setiap pas adalah terhad kerana kerja titanium mengeras dengan cepat dan kekonduksian termanya yang rendah mengekalkan permukaan sejuk manakala teras kekal panas, jadi jadual roll dan langkah pemanasan semula mesti dikawal untuk mengelakkan pusingan permukaan dan keretakan tepi.
Anil dan jeruk (AP):keadaan penghantaran lalai, dengan-permukaan kelabu matte bebas oksida yang dihasilkan oleh penjerukan asid selepas penyepuhlindapan; sesuai untuk membentuk dan mengimpal.
Canai panas, anil, tidak-acar:permukaan berskala kilang gelap-yang digunakan di mana bahagian itu akan dimesin atau diletupkan selepas itu.
Tanah atau digilap:ketebalan-lembaran terkawal untuk perkhidmatan gasket, perubatan dan vakum di mana kecacatan permukaan mengawal hayat keletihan.
Sepuhlindap terang:dihasilkan di bawah suasana perlindungan untuk permukaan yang bersih tanpa penjerukan, terutamanya pada bahan yang lebih nipis.
ASTM B265 meliputi kepingan, jalur dan plat dari kira-kira 0.4 mm hingga 100 mm ketebalan, dan JIS H4600 dan GB/T 3620.1 menyediakan rangka kerja Jepun dan Cina yang sepadan untuk gred tulen komersial yang sama. Dalam GB/T 3620.1, sebutan tulen secara komersial ialah TA1, TA2, TA3 dan TA4, yang masing-masing memetakan kepada Gred ASTM 1 hingga 4; TA3 ialah setara bahasa Cina biasa bagi GR3 dan selalunya gred yang disebut pada lukisan domestik.
Julat dan Dimensi Bekalan Standard
Pembekal helaian GR3 canai panas biasanya memetik sampul surat dan bukannya saiz tunggal, dan lebar yang boleh dicapai mengecut apabila ketebalan meningkat kerana had beban kilang gelek.
| item | Julat biasa | Nota |
|---|---|---|
| Ketebalan | 0.5 mm hingga 30 mm | Di bawah 0.5 mm bahan biasanya adalah jalur canai sejuk |
| Lebar | 600 mm hingga 2500 mm | Plat yang lebih luas disebut bagi setiap pertanyaan |
| Panjang | 1000 mm hingga 3000 mm | Dipotong mengikut panjang, atau dibekalkan sebagai gegelung untuk kepingan nipis |
| Toleransi | Setiap ASTM B265 / JIS H4600 | Toleransi ketebalan, lebar, camber dan kerataan |
| Keadaan tepi | Tepi kilang, celah, digunting | Tepi celah dan deburred untuk garisan kimpalan |
Aplikasi Lembaran Titanium GR3 Gelek Panas
Peralatan kimia dan petrokimia:lapisan salur tekanan, dalaman lajur, kepingan tiub penukar haba dan salur tindak balas yang mengendalikan klorida, asid pengoksidaan dan hipoklorit.
Penyahgaraman dan marin:cengkerang penyejat, plat pengendalian air garam dan komponen paip air laut di mana Gred 2 akan mempunyai kekuatan yang sedikit.
Perubatan dan farmaseutikal:bingkai peralatan, kurungan dan perkakasan bukan-implan yang memerlukan rintangan kakisan serta pembersihan autoklaf.
Elektronik dan elektrokimia:plat elektrod, bakul anod, jig penyaduran dan-komponen pembawa arus di mana gred oksigen yang lebih tinggi boleh diterima.
Aeroangkasa dan kejuruteraan am:kurungan, penyokong saluran dan bahagian kerangka udara bukan{0}}kritikal di mana kekakuan atau kekuatan Gred 5 tidak diperlukan.
Benang biasa ialah kekuatan sederhana digabungkan dengan rintangan yang sangat baik terhadap pitting klorida dan kakisan celah, serta filem oksida pasif yang-terbentuk semula serta-merta selepas dicalar.
Cara Menentukan dan Memeriksa Helaian GR3
Spesifikasi pembelian yang boleh dilaksanakan untuk helaian GR3 menyatakan standard, gred, keadaan, dimensi dan keperluan ujian bersama-sama, kerana pesanan yang tidak jelas adalah punca biasa bahan ditolak.
Standard dan gred:ASTM B265 Gred 3, JIS H4600 Kelas 3, atau GB/T 3620.1 TA3, dipetik secara eksplisit.
keadaan:annealed dan jeruk, annealed dan descaled, tanah, atau terang annealed.
Dimensi:ketebalan dengan kelas toleransi, lebar, panjang dan keadaan tepi.
Ujian:ujian ketegangan setiap lot, analisis kimia, kekerasan di mana dipersetujui, dan pemeriksaan ultrasonik untuk plat yang digunakan dalam perkhidmatan tekanan.
Dokumentasi:sijil ujian kilang dengan nombor haba boleh dikesan pada gegelung atau plat, serta laporan pemeriksaan dimensi.
Semasa penerimaan, sahkan nombor haba terhadap sijil, ukur ketebalan pada beberapa titik merentasi lebar, periksa kerataan dan camber, dan sahkan permukaan bebas daripada pusingan, kemasukan skala dan tanda pengisaran dalam. Titanium bukan magnet, jadi pengesahan bahan bergantung pada analisis kimia atau{1}}isihan semasa dan bukannya pengisihan magnet.
Soalan Lazim
S: Adakah titanium Gred 3 adalah aloi atau logam tulen secara komersial?
GR3 adalah titanium tulen secara komersial. Ia tidak mempunyai penambahan pengaloian yang disengajakan; oksigen dan interstisial lain dalam had ASTM B265 memberikan perbezaan kekuatan daripada Gred 2.
S: Apakah perbezaan antara Gred 2 dan Gred 3?
Gred 3 membenarkan sehingga 0.35 peratus oksigen berbanding 0.25 peratus untuk Gred 2, meningkatkan kekuatan tegangan minimum daripada 345 MPa kepada 450 MPa dan kekuatan hasil minimum daripada 275 MPa kepada 380 MPa, manakala pemanjangan jatuh daripada 20 peratus kepada 18 peratus.
S: Piawaian manakah yang meliputi kepingan titanium GR3 yang digulung panas?
ASTM B265, JIS H4600 dan GB/T 3620.1 adalah rujukan biasa, dengan TA3 sebagai setara komersil murni Cina bagi komposisi Gred 3.
S: Apakah julat ketebalan yang biasanya tersedia?
Lembaran GR3 canai panas biasanya dibekalkan dari kira-kira 0.5 mm hingga 30 mm tebal, dengan lebar dari 600 mm hingga 2500 mm dan panjang potongan dari 1000 mm hingga 3000 mm.
S: Bolehkah lembaran GR3 dikimpal?
ya. GR3 mudah dikimpal dengan kaedah arka tungsten gas dan plasma, dengan syarat kolam lebur dan logam panas dilindungi oleh gas lengai dan sambungannya bersih dan bebas oksida-. Logam pengisi padanan atau kekuatan lebih rendah biasanya digunakan.
S: Bilakah Gred 5 harus dipilih dan bukannya Gred 3?
Pilih Gred 5 atau aloi lain apabila reka bentuk memerlukan kekuatan tegangan melebihi 450 MPa, apabila-kekuatan suhu tinggi diperlukan atau apabila penjimatan berat membenarkan kos yang lebih tinggi dan kebolehbentukan yang lebih rendah bagi gred aloi.
