معرفی مشخصات تیتانیوم­های خالص

آلیاژهای گرید 1 تا 4 تیتانیوم­ها به آلیاژهای خالص یا CP (Commercially Pure) معروف هستند. آلیاژ گرید 2 از مهم­ترین  آلیاژهای دسته CP بوده و پس از Ti-64 از پرمصرف­ترین آلیاژهای تیتانیوم است. در دسته­های آلیاژهای CP اکسیژن و آهن تنها عنصری است که میزان آن تغییر می­کند و مابقی عناصر جز ناخالصی به حساب می­آیند. ساختار بلوری این آلیاژ آلفا (α) بوده و شکل­پذیری مناسبی دارد، استحکام آن نیز متوسط و مقاومت به خوردگی آن مناسب گزارش شده است، قابلیت جوشکاری این آلیاژ مناسب گزارش شده است. نکته قابل توجه این است که آلیاژهای تیتانیوم وزن مخصوصی تقریباً نصف آلیاژهای نیکل و آهن دارند لذا در مواردی که وزن سیستم قابل اهمیت است می­توانند بهترین گزینه باشند. این آلیاژ به دلیل ویژگی­های منحصر بفرد یک گزینه مناسب برای کاربرد در صنایع شیمیایی، اجزای زیردریایی­ها، صنایع هوایی و همچنین صنایع پزشکی است.

ترکیب شیمیایی

ترکیب شیمیایی آلیاژهای خالص تیتانیوم مطابق استاندارد ASTM B265 و ASTM B348 در جدول ذیل ارائه شده است.

خواص فیزیکی

برخی از خواص فیزیکی آلیاژ Ti Gr 2 در جدول ارائه شده است.

استانداردها

ASTM B265، ASTM B348، AMS 4902

برخی از کاربردها

در بدنه برخی از هواپیماها، دودکش­ها، بست­ها

همچنین این گرید از تیتانیوم­ها شکل پذیری مناسبی در دمای محیط دارند و به شکل­های مختلفی می­توان آن را تولید کرد. در حالی که حضور عناصر آلیاژی بیشتر سبب استحکام بیشتر و افت شکل پذیری می­شود

ساخت انواع پمپ های مورد استفاده در صنایع شیمیایی بخصوص پمپ های حاوی سیال های کلرایدی

در سال 2001 میلادی کمپانی جنرال موتورز (General motors) برای ساخت سیستم اگزوز شورلت مدل Corvette Z06 از آلیاژ تیتانیوم Grade 2 استفاده کرد در حالی که پیش از این از اسنلس استیل استفاده می­شد، وزن سیستم اگزوز از 6/18 کیلوگرم به 11 کیلوگرم تقلیل یافت

همچنین شرکت مرسدس بنز نیز برای ساخت برخی از پین­ها در سیستم ترمز ماشین­های Class C از آلیاژ تیتانیوم Grade 2 استفاده می­کند

در برخی از تجهیزات کندانسورها و ساخت لوله­ها

در ساخت ابزارآلات و تجهیزات پزشکی

عملیات حرارتی

برای عملیات حرارتی آلیاژ Ti Gr.2 سیکل ذیل ارائه شده است:

آنیل:

نگهداری در محدوده دمایی 595 تا C ֯760 به مدت 2 ساعت و سرمایش در هوا

تنش­گیری در محدوده دمایی 540 تا C ֯ 595 به مدت 15 تا 30 دقیقه و سرمایش و سرمایش در هوا

تحت گاز محافظ

عملیات حرارتی تحت گاز محافظ یا خلا

خواص مکانیکی

حداقل میزان مورد نیاز برای استحکام آلیاژ Ti grade 2 مطابق استاندارد ASTM B348 در جدول زیر ارائه شده است. همچنین در این جدول اطلاعات دیگر گرید­های آلیاژهای تیتانیومی را جهت مقایسه و دید بهتر نسبت به این آلیاژها ارائه کرده است. شایان ذکر است اعداد درج شده در جدول حداقل­ میزان­هایی است که آلیاژ باید دارا باشد.

به­طورکلی هرگاه به مقاومت به خوردگی همراه با استحکام متوسط نیاز باشد از آلیاژهای تیتانیوم گرید 2 استفاده می­شود. بر اساس آمار، امروزه آلیاژهای تیتانیومی Grade 2 برای مصارف حساس­تر جایگزین آلیاژهای استنلس می­شوند، شایان ذکر است از نظر اقتصادی نیز آلیاژهای Grade 2 نسبت به آلیاژهای Grade 5 (Ti-64) ارزان­تر و مقرون به صرفه­تر هستند.

برخی از استانداردهای ابعادی

طبق استاندارد ASTM B348 یک سری استانداردهای ابعادی برای تحویل ارائه شده است که مقادیر مختلف آن در جدول ذیل ارائه شده است.

جهت بررسی دقیق­تر انحراف از ابعاد می­توان به استانداردهای ASTM B348 و همچنین ASTM B265 مراجعه کرد. در اینجا تنها هدف ارائه دیدگاهی نسبت به انحراف مجاز از میزان­های مذکور است.