Maßgeschneiderter OEM-TA1-Titanlegierungsstab mit hoher Korrosionsbeständigkeit für Ultraschallanwendungen

Es gibt verschiedene Arten von Stäben aus Titanlegierungen mit unterschiedlichen Leistungsmerkmalen und Anwendungsszenarien, die auf der unterschiedlichen Zusammensetzung basieren. Zu den Kerntypen und ihren Merkmalen gehören:

• TA1, TA2, TA3:Kommerzielle reine Titanlegierungen mit ausgezeichneter Schweißbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität. Weit verbreitet in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Medizin und Chemie.
• TC4 (Ti-6Al-4V):Hochfeste Titanlegierung mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften und guter Korrosionsbeständigkeit, die häufig in Flugzeugtriebwerkskomponenten und Strukturteilen für die Luft- und Raumfahrt verwendet wird.
• TB6 (Ti-10V-2Fe-3Al):Ultrahochfeste β-Titanlegierung, geeignet für hochbelastete Strukturteile, die extreme Festigkeit erfordern.
• TA7ELI (Ti-5Al-2,5Sn):Tieftemperaturbeständige Titanlegierung für Umgebungen mit extrem niedrigen Temperaturen, wie z. B. Halterungen für Flüssigwasserstofftanks.
• TA15, TA24, TA22:Fokus auf Schweißbarkeit und Hochtemperaturstabilität für Motorgehäuse-Schweißstrukturen und Hochtemperaturanwendungen.

TA1 ist handelsübliches Reintitan mit Titan (Ti) als Kernkomponente und ohne Legierungselemente. Typischer Bereich der chemischen Zusammensetzung (Massenanteil %):

Ti ≥ 99,0 %, Fe ≤ 0,20 %, C ≤ 0,08 %, N ≤ 0,03 %, H ≤ 0,015 %, O ≤ 0,15 %. Der extrem niedrige Gehalt an Verunreinigungen und die hohe Reinheit der Zusammensetzung gewährleisten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität.

Als reines Titan weist TA1 eine geringe Festigkeit, aber eine ausgezeichnete Plastizität und Zähigkeit auf:

• Zugfestigkeit: ≥240 MPa
• Streckgrenze: ≥170 MPa
• Dehnung: ≥24 %
• Flächenreduzierung: ≥40 %

• Heißarbeitsleistung:Hervorragende Schmiede-, Warmwalz- und Ziehfähigkeiten. Warmarbeitstemperaturbereich: 800–950 °C. Kann mit geringem Verarbeitungsaufwand in verschiedene Spezifikationen und Formen gebracht werden.
• Schweißleistung:Hervorragende Schweißbarkeit, geeignet für Argon-Lichtbogenschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Plasmaschweißen usw. Stabile Verbindungsleistung mit minimalen Fehlern.
• Korrosionsbeständigkeit:Hervorragende Beständigkeit gegenüber Meerwasser, oxidierenden Säuren, Laugen und Salzen. Korrodiert nur in stark reduzierenden Säureumgebungen mit Fluoridionen, konzentrierter Salzsäure und konzentrierter Schwefelsäure.

Kernreferenzstandard: GB/T 2965-2021 „Titanium and Titanium Alloy Bars“ (ersetzt GB/T 3620.1-2007). Diese Norm legt die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften, die Wärmebehandlungsprozesse, die Oberflächenqualität, die Maßabweichung und die Prüfmethoden fest.

• ASTM B348:Standard für reine Titanstäbe, wobei Grad 1 der heimischen TA1-Titanlegierung entspricht
• ASTM B336:Referenzstandard für geschmiedete Titanlegierungsstangen
• AMS 4900-Serie:Materialspezifikation für die Luft- und Raumfahrt mit verfeinerten Anforderungen an Oberflächenqualität, zerstörungsfreie Prüfung und Toleranz mechanischer Eigenschaften

• Verwechslung von reinem Titan mit hochfester Legierung:TA1 hat eine geringe Festigkeit und kann hochfeste Titanlegierungen wie TC4 für Hochlastanwendungen nicht ersetzen.
• Korrosionsbeschränkungen außer Acht lassen:Während TA1 eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aufweist, korrodiert es in stark reduzierenden Säuren und fluoridhaltigen Umgebungen.
• Falsche Warmbearbeitungsparameter:Um eine Kornvergröberung oder Rissbildung zu vermeiden, ist eine strenge Kontrolle der Heiztemperatur, der Haltezeit und der Verformungsgeschwindigkeit unerlässlich.
• Ignorieren der Mikrostrukturkontrolle:Die Gleichmäßigkeit der Korngröße und der Gehalt an Verunreinigungen wirken sich erheblich auf die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit aus.
• Verzicht auf Wärmebehandlung:Durch das Glühen werden innere Spannungen beseitigt, die Plastizität verbessert und die Verarbeitungsstabilität gewährleistet.

TA1-Titanlegierungsstäbe werden aufgrund ihrer geringen Dichte, hohen Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität und hervorragenden Plastizität in verschiedenen Industriebereichen häufig eingesetzt:

• Luft- und Raumfahrt:Hilfsstrukturteile, Rohrleitungen, Anschlüsse für Flugzeugrümpfe
• Petrochemische Industrie:Rohrleitungen, Flansche, Pumpenventilkomponenten, Wärmetauscherrohre
• Meerestechnik:Meerwasserentsalzungsausrüstung, Schiffsausrüstung, Unterwasserbefestigungen
• Medizinische Geräte:Künstliche Gelenke, Zahnimplantate, chirurgische Instrumente
• Chemische Ausrüstung:Korrosionsbeständige Bauteile, Reaktorauskleidungen, Kathodenplatten
• Andere Bereiche:Leichtindustrie-Galvanik, Umweltschutzausrüstung, Präzisionsinstrumentenhalterungen

Als handelsübliches Reintitan stellen TA1-Titanlegierungsstäbe wesentliche korrosionsbeständige Materiallösungen für die moderne Industrie dar. Allerdings müssen ihre Leistungsgrenzen klar verstanden werden, um Verwechslungen mit hochfesten Titanlegierungen zu vermeiden.