ไทเทเนียมเกรด 2 หรือเกรด 5 ไหนดีกว่ากัน?

การเลือกระหว่างไทเทเนียมเกรด 2 และเกรด 5 เป็นการตัดสินใจที่สำคัญซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพ ต้นทุน และความเหมาะสมในการใช้งาน แม้ว่าทั้งสองเกรดจะมีคุณสมบัติพิเศษ แต่การทำความเข้าใจความแตกต่างในด้านองค์ประกอบ คุณลักษณะทางกล และการวัดประสิทธิภาพถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมที่สุด

ไทเทเนียมบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์เกรด 2

องค์ประกอบหลัก:

ไทเทเนียม (Ti): ขั้นต่ำ 99.2%

เหล็ก (Fe): สูงสุด 0.30%

ออกซิเจน (O): สูงสุด 0.25%

คาร์บอน (C): สูงสุด 0.08%

ไนโตรเจน (N): สูงสุด 0.03%

ไฮโดรเจน (H): สูงสุด 0.015%

โลหะผสม Ti-6Al-4V เกรด 5

องค์ประกอบหลัก:

ไทเทเนียม (Ti): ยอดคงเหลือ 90%

อลูมิเนียม(อัล) : 5.5-6.75%

วานาเดียม (V) : 3.5-4.5%

เหล็ก (Fe): สูงสุด 0.40%

ออกซิเจน (O): สูงสุด 0.20%

คาร์บอน (C): สูงสุด 0.08%

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2ลักษณะสำคัญ:

กรณีเชื่อมโยงไปถึงหุ่นยนต์ทำความสะอาดเชิงพาณิชย์ Cowers: China Mobile Software Park

ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม

ความสามารถในการขึ้นรูปที่เหนือกว่า

ความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่เหมาะสมที่สุด

เชื่อมได้ดี

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5ลักษณะสำคัญ:

ความแข็งแรงสูง-ต่อ-อัตราส่วนน้ำหนัก

ประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงที่ยอดเยี่ยม

ต้านทานความเหนื่อยล้าได้ดี

รักษาความร้อนได้

ลักษณะการเชื่อมไทเทเนียมเกรด 2

เชื่อมได้ดีเยี่ยมโดยมีข้อควรระวังน้อยที่สุด

ค่าการนำความร้อนที่ต่ำกว่าช่วยลดความต้องการความร้อนเข้า

มีแนวโน้มที่จะบิดเบี้ยวและบิดเบี้ยวน้อยลง

การจับคู่สีที่ดีในบริเวณรอยเชื่อม

ความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนลดลง

เหมาะสำหรับกระบวนการเชื่อมมาตรฐานทั้งหมด

ความท้าทายในการเชื่อมไทเทเนียมเกรด 5

มีความท้าทายมากขึ้นเนื่องจากมีปริมาณอะลูมิเนียมและวานาเดียม

ค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้นจำเป็นต้องป้อนความร้อนมากขึ้น

เพิ่มความเสี่ยงของการเปราะใน HAZ

ต้องมีการป้องกันก๊าซอย่างระมัดระวัง

ศักยภาพในการสูญเสียอะลูมิเนียมในบริเวณรอยเชื่อม

จำกัดเฉพาะกระบวนการเชื่อมเฉพาะ

ปัจจัยการตัดสินใจเบื้องต้น

ข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่ง: หากความแข็งแรงสูงเป็นสิ่งสำคัญ → ระดับ 5

สภาพแวดล้อมการกัดกร่อน: หากมีการกัดกร่อนอย่างรุนแรง → ระดับ 2

Temperature Range: If >400 องศา → ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5

ความซับซ้อนในการผลิต: หากการขึ้นรูปซับซ้อน → ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2

ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ: หากใช้งานทางการแพทย์ → ระดับ 2

ข้อจำกัดด้านงบประมาณ: หากต้นทุนเป็นปัญหาหลัก → ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2

การเพิ่มประสิทธิภาพน้ำหนัก: หากน้ำหนักมีความสำคัญ → เกรด 5 (ความแข็งแรงสูงกว่าจะทำให้ส่วนที่บางลง)

การสมัคร-หลักเกณฑ์เฉพาะ

ทางทะเล/เคมี: เกรด 2 เพื่อความต้านทานการกัดกร่อนสูงสุด

การบินและอวกาศ/ประสิทธิภาพสูง: เกรด 5 เพื่อความแข็งแรงและทนต่ออุณหภูมิ

การแพทย์: ระดับ 2 สำหรับความเข้ากันได้ทางชีวภาพ

วิศวกรรมทั่วไป: ระดับ 2 ในด้านความคุ้มค่า-

อุณหภูมิสูง: เกรด 5 สำหรับการต้านทานการคืบคลาน

การวิเคราะห์ความต้องการ:

อุณหภูมิในการทำงาน: 200 องศา

แรงดัน : 15 บาร์

สภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์กัดกร่อน

อายุการออกแบบ: 20 ปี

Heat transfer coefficient: >800 W/m²·K

ข้อจำกัดด้านงบประมาณ: ปานกลาง

การประเมินวัสดุ:

ข้อดีชั้นประถมศึกษาปีที่ 2:ความต้านทานการกัดกร่อนของคลอไรด์ที่เหนือกว่า นำความร้อนได้ดีกว่า (17 ต่อ 6.7 W/m·K) ต้นทุนที่ต่ำกว่า

ข้อดีเกรด 5:ความแข็งแรงสูงกว่าทำให้ท่อบางลง มีคุณสมบัติอุณหภูมิสูง-ดีขึ้น

ปัจจัยการตัดสินใจที่สำคัญ:ความต้านทานการกัดกร่อนมีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์

การคัดเลือกครั้งสุดท้าย:แผ่นไทเทเนียมเกรด 2 (ความหนา 1.2 มม.) พร้อมพื้นผิวที่ได้รับการปรับปรุง

ผลลัพธ์:

ประหยัดต้นทุน 20% เมื่อเทียบกับทางเลือกเกรด 5

ความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าโดยไม่มีความล้มเหลวเป็นศูนย์ใน 8 ปี

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน 950 W/m²·K เกินข้อกำหนด

ข้อกำหนดการบำรุงรักษาขั้นต่ำ

อายุการใช้งานยาวนานกว่า 20 ปี