Titaani vs. ruostumaton teräs: oikean materiaalin valinta

ASTM B265 Titanium PDF

ASTM B337 Titanium PDF

ASTM B338 Titanium PDF

ASTM B348 Titanium PDF

ASTM F67 Titanium PDF

ASTM F136 Titanium PDF

Ensi silmäyksellä ei ehkä ole selvää, miksi nämä metallit roikkuvat yhdessä niin usein: ruostumaton teräs on voimakkaasti seostettu, kun taas titaania käytetään usein lähes alkuainemuodossa, ja jos vertaisit kahta samankokoista kappaletta, ruostumaton painaisi lähes 50 % titaania. Sitten on kustannusero: identtinen metallilevyosa voi maksaa viisi kertaa enemmän Titanium vs. Stainless -tuotteena.

Näitä eroja lukuun ottamatta sovellusten päällekkäisyys näiden kahden välillä on melko yleistä: lääketieteen ja hammaslääketieteen aloilla ruostumaton teräs hallitsi 1980-luvulle saakka, jolloin titaani alkoi korvata sen paremman biologisen yhteensopivuuden ja lujuus-{2}}tiheysominaisuuksiensa vuoksi. Molempia käytetään ilmailuteollisuudessa suihkumoottoreista ohjaamoihin ja laskutelineisiin. Valmistuksessa ja koneistuksessa kumman tahansa materiaalin seokset voidaan valita käyttötarkoitukseen sopiviksi; kuten hitsaus, koneistus tai lämpötilankesto. Sekä ruostumaton teräs että titaani ovat iskunkestäviä-, kestäviä ja erittäin korroosion{7}}kestäviä. Joten kaivellaan jokaista materiaalia erikseen ja käytämme näitä tietoja saadaksemme paremman käsityksen siitä, mitä käyttää .

Kuten lievä teräs, ruostumaton teräs alkaa raudasta ja hiilestä. Sen ainutlaatuiset ominaisuudet johtuvat suurelta osin kromin ja nikkelin lisäämisestä, ja mangaania, piitä, typpeä, fosforia ja rikkiä on lisätty eri laatuihin.

Monien eri seosaineiden lisääminen tarkoittaa, että ruostumattomalla teräksellä on laaja valikoima viidestä eri perheestä koostuvia laatuja.

Ruostumattoman teräksen tyypit

Jokainen ruostumaton tuoteperhe määritellään sen ainutlaatuisen kiderakenteen ja tuloksena olevien materiaaliominaisuuksien perusteella.

Ferriittinen ruostumaton teräs sisältää 12-18 % kromia ja on nimensä mukaisesti magneettinen.

Koska sen nikkelipitoisuus on pienempi kuin joillakin sen muilla vastaavilla, ferriittiset lajikkeet ovat edullisimpia valmistaa.

Ferriittisiä laatuja 409 ja 430 käytetään usein pakojärjestelmissä ja osissa, jotka vaativat korroosionkestävyyttä, mutta eivät ole edessä ja keskellä.

Martensiittiset ruostumattomat teräkset ovat suhteellisen "korkeahiilisiä" ja sisältävät jopa 1,2 % tätä alkuainetta.

Seos 410 on yleinen esimerkki, jolla on hyvä korroosionkestävyys ja se on lämpökäsiteltävissä.

Suuremman hiilipitoisuuden vuoksi ruostumatonta Martensitic-terästä käytetään terissä, saksissa ja lääketieteellisissä työkaluissa.

Austeniittista ruostumatonta terästä tunnetaan yleisemmin nimellä 300 Series Stainless ja se sisältää 18 % kromia ja 8 % nikkeliä, mikä tekee siitä erittäin korroosionkestävän.

300-sarjan ruostumattoman teräksen osuus on yli 70 % maailman kokonaistuotannosta.

Pelkästään Grade 304 omistaa 50 % ruostumattoman teräksen markkinaosuudesta, koska se on taloudellinen, hitsattava ja erittäin korroosionkestävä{2}}.

304:ää käytetään ravintoloissa, ulkotiloissa, korkean-kulumisalueilla, letkuissa, säiliöissä ja monessa muussa.

Vielä korkeamman korroosionkestävyyden saavuttamiseksi voidaan käyttää luokkaa 316.

Täällä SendCutSendissä haluamme ajatella, että osallistumme tähän tarjoamalla sekä 304 Stainless- että 316 Stainless -tuotteita laajalla paksuusalueella.

Duplex ruostumattomalla teräksellä on tasainen mikrorakenne, joka koostuu puoliksi ferriitistä ja puoliksi austeniitista, mikä antaa sille erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten murto- ja vetolujuus.

Jopa 28 % kromia ja "super" duplex -laaduissa molybdeeniä antavat Duplex ruostumattomasta teräksestä lähes vertaansa vailla olevan korroosionkestävyyden.

Sade Kovettuva ruostumaton teräs on paikka, johon voit kääntyä, jos huippulujuus ja korkea kovuus ovat sovelluksen kannalta kriittisiä, mutta kiinteä korroosionkestävyys on silti välttämätöntä.

Maksaa
Vaikka ruostumaton teräs näyttää kalliilta verrattuna mietoon teräkseen, sisäänrakennettuun -korroosionkestävään-pintaan liittyvät kustannussäästöt ovat usein eroja suuremmat. Mittakaavaetujen vuoksi ruostumattomasta teräksestä valmistettujen osien todelliset toimituskustannukset voivat usein olla halvempia kuin saman osan -kustannuksiltaan halvemmassa raakaseoksessa. Kun verrataan hiilikuituun tai titaaniin, ruostumattoman teräksen kustannussäästöt tulevat melko ilmeisiksi.

Koneistettavuus
Tyypin 303 ruostumatonta terästä pidetään "vapaasti työstettävänä" metalliseoksena, mikä tarkoittaa, että se ei tahraa tai tahraa leikkaustyökalun reunassa, vaan tuottaa lastuja, jotka irtoavat helposti. Jopa yleisimmät seokset, kuten 304 ja 316, voidaan työstää hyvin tuloksin, jos työkalut pidetään terävinä ja hyvin voideltuina.

Hitsattavuus
Kaikki kaarihitsausprosessit (TIG, MIG, MMA tai SA) toimivat hyvin ruostumattomassa teräksessä, ja täyttötangot, kuten ER308L ja ER 309, ovat yhteisiä kaikille -ruostumattomille kokoonpanoille. E70S2- tai 312-täyttötangon käyttö antaa erinomaisen hitsauslujuuden pehmeän ja ruostumattoman teräksen välille.

Lämmönkestävyys
Toisin kuin kalliimmat materiaalit, kuten hiilikuitu, titaani, ruostumattomalla teräksellä on erittäin korkea maksimikäyttölämpötila: 304:ää voidaan käyttää jopa 870 asteeseen, kun taas erikoisseokset, kuten 310, kestävät yli 1895 asteen lämpötilaa.

Toisin kuin monet tavalliset metallit, joita on tuhansien vuosien ajan pelkistetty hiilen avulla (ajatella, kaiken teräksen valmistukseen käytetty raudan sulatus), titaani on ollut kaupallisesti kannattavaa vasta 1940-luvulta lähtien. Vaikka titaania on nykyään suhteellisen saatavana useissa laatuluokissa, korkea sulamispiste ja kemiallinen pelkistysprosessi, jota käytetään titaanin valmistukseen, on aikaa ja kemikaaleja vaativa, mikä johtaa sen korkeisiin kustannuksiin.

Vaikka ruostumaton teräs saa ainutlaatuiset ominaisuutensa vasta seostettuna, titaani on alkuaine, jota voidaan käyttää ja usein käytetäänkin sen "kaupallisesti puhtaassa" muodossa. Titaani on kuitenkin myös yleisesti seostettu, ja jopa kaupallisesti puhtaalla nimikkeellä on useita laatuja, mikä tarkoittaa, että kuten kaikki muutkin hyödylliset metallit, sen ominaisuuksia voidaan räätälöidä tiettyihin sovelluksiin.

Titaanilaadut

Titaani luokitellaan tyypillisesti joko kaupallisesti puhtaaseen (CP) laatuun tai metalliseosnimitykseen, ja yleensä mekaaniset ominaisuudet paranevat luokan numeron myötä.

CP Luokat 1-2
Nämä valmistetaan pienimmällä määrällä happea ja hivenrautaa, mikä tekee niistä pehmeitä ja sitkeitä. Tämä tarkoittaa, että luokkaa 1 käytetään usein putkissa tai hitsaussovelluksissa. Grade 2, jonka toimitamme 0,04" levynä, on korkeampi vetolujuus ja myötölujuus samalla kun se on edullinen verrattuna enemmän jalostettuihin laatuihin.

CP Luokat 3-4
Nämä arvot ovat huomattavasti vahvempia kuin 1 & 2, ja 4 on vahvin CP-laatu, mutta sen vuoksi ne uhraavat jonkin verran taipuisuutta. Sekä luokat 3 että 4 ovat edelleen hitsattavia ja erittäin kestäviä, ja niitä käytetään usein kirurgisissa laitteissa, arvokkaissa -lämmönvaihtimissa, kemiallisessa käsittelyssä ja ilmailuteollisuudessa.

Ti 6Al-4V (luokka 5)
On yleisin titaaniseos, joka vastaa noin puolet kaikkien titaanilaatujen maailmanlaajuisesta kokonaiskysynnästä. Grade 5 sisältää CP-laatujen raudan lisäksi myös noin 6 % alumiinia ja noin 4 % vanadiinia, mikä lisää lämpötilankestoa ja lähes kolminkertaistaa murtolujuuden 150 ksi:iin. Koska se on periaatteessa metallikukkulan kuningas lähes kaikilla mittareilla, tarjoamme Ti 6Al-4V, luokan 5 titaania viidessä eri paksuudessa. Käytä sitä lentokonesovelluksissa, moottoreiden ja kilpa-autojen osissa, merisovelluksissa tai missä tahansa muualla, missä äärimmäinen suorituskyky ja painonpudotus ovat tärkeitä.

Korroosionkestävyys
Kuten muutkin korroosiota{0}}kestävät materiaalit, jotka hapettuvat muodostaen esteen joutuessaan alttiiksi ilman hapelle, titaanin pinta alkaa välittömästi hapettua muodostaen titaanioksidia, joka muodostaa ohuen passivointikerroksen, joka suojaa muuta materiaalia lisäkorroosiolta. Toisin kuin jotkut muut oksidikerrokset, titaanidioksidikerros paksunee edelleen ajan myötä ja saavuttaa jopa 25 nm useiden vuosien jälkeen, mikä antaa sille lähes platinaa vastaavan korroosionkestävyyden.

Vahvuuden-/-tiheyden suhde
Titaani on kevyttä – parhaassa mahdollisessa mielessä. Sillä on kaikista metallielementeistä suurin lujuus-painosuhde-. Jopa seostamattomassa kunnossa (joka on muistaakseni ⅓ luokan 5 lopullinen vahvuus) se onedelleenyhtä vahva kuin jotkut teräkset, 40 % painosta.

Biologinen yhteensopivuus
Titaani on kylmä jätkä: sen saaminen reagoimaan minkään kanssa on lähes mahdotonta normaaleissa lämpötiloissa. Yhdistämällä tämä sen alhaiseen tiheyteen ja sinulla on resepti yleisimmälle hypoallergeeniselle metallille, jota käytetään nykyään lääketeollisuudessa nivelissä, luun korjauksessa ja kaikissa muissa herkissä kehon kosketussovelluksissa.

Titaani ja ruostumaton teräs kohtaavat monia samoja haasteita koneistajalle: molempien sappien tavalliset seokset helposti sen sijaan, että lastu katkeaisi siististi leikkurin reunasta. Molemmilla on myös alhainen lämmönjohtavuuskerroin, mikä tarkoittaa, että on helppo aiheuttaa paikallista työkarkaisua ja edistää työkalun ennenaikaista kulumista. Titaanilla on lisähaasteena olla joustavampi kuin useimmat koneistetut materiaalit kovuuteensa nähden, joten sen kiinnittämisestä on huolehdittava mahdollisimman jäykästi.

Kun nämä huolenaiheet kuitenkin huomioidaan, Titanium ja Stainless tuottavat erinomaisia ​​tuloksia koneistettaessa. Jos kyseessä on titaani, varmista, että työkalu pidetään jatkuvassa liikkeessä pienemmillä nopeuksilla ja suuremmilla syöttöillä lämpötilan nousun vähentämiseksi sekä korkeapaineinen jäähdytysneste, jos mahdollista.

Valitse ruostumattomalle teräkselle Grade 303, joka sisältää rikkiä yhtenä seosaineena, mikä parantaa lejeeringin vapaata koneistusominaisuuksia.

Kuten aina, jos peltiosat ovat sitä, mitä sovelluksesi vaatii, asiantuntijatiimimme on valinnut laseridemme tehon ja nopeuden (ja vesisuihkujen, CNC:iden, purseenpoistokoneiden, taivuttimien… ymmärrät idean) tarjotakseen ehdottomasti parhaat tulokset jokaiselle ainutlaatuiselle materiaalille.

Mitkä ovat yleisimmät ruostumattoman teräksen tyypit?

Tyyppi 304 on ylivoimaisesti yleisin laatu ruostumattoman teräksen maailmassa. Todennäköisesti seuraa tyyppi 316, joka parantaa 304:n jo ennestään erinomaista korroosionkestävyyttä. Lisäksi molemmat ovat helposti hitsattavia, tarpeeksi taipuisia taivuttamaan hyvin, erittäin kestäviä ja suhteellisen edullisia. Täällä SendCutSendissä tarjoamme sekä 304:n että 316:n sekä monia muita materiaaleja jokaiseen käyttötarkoitukseen.

Kumpi on parempi?

Käytätkö 304:ää vai 316:ta, riippuu todellakin sovelluksesta. Jos korroosionkestävyyden huippu ja hygienia- tai elintarviketurvallinen-yhteensopivuus ovat välttämättömiä, valitse luokka 316.

Kestääkö Ti pidempään kuin SS?

Tämä on todella sovelluskohtainen-kysymys. Hyvä paikka aloittaa on yllä oleva taulukko, ja syvempään sukellukseen pääset tutustumalla artikkeliimme 304:stä tai tästä informatiivisesta titaanista. Yleensä molemmat kestävät pidempään kuin muut kyseisessä sovelluksessa tarvittavat osat.

Ymmärrämme syvästi, että sopivimman materiaalin valitseminen tiettyihin sovelluksiin on ratkaisevan tärkeää projektin onnistumisen kannalta. Jos tarvitset ammattimaisia ​​materiaalivalintaneuvoja ja räätälöityjä ratkaisuja sinun tarpeisiisi, ota rohkeasti yhteyttä tekniseen tiimiimme. Olemme täällä tarjotaksemme sinulle kattavaa-kertaluonteista tukea.

Ota yhteyttä nyt

Noudatamme tiukasti kansainvälisiä pakkausstandardeja ja käytämme ammattimaisia ​​pakkausratkaisuja, jotka ovat vedenpitäviä, kosteutta{0}}kestäviä ja iskunkestäviä- varmistaaksemme, että tuotteet pysyvät ehjinä pitkien-kuljetusten aikana. Kaikki tuotteet on läpäistävä tiukka laaduntarkastusprosessimme ennen lähettämistä varmistaaksemme, että niiden tekniset tiedot ja suorituskyky vastaavat täysin vaatimuksia. Tilausten vakiotoimitusjakso on 7-15 työpäivää (tilauksen monimutkaisuudesta ja logistiikkaolosuhteista riippuen). Olemme sitoutuneet varmistamaan, että jokainen tuote-erä saapuu määritettyyn määränpäähäsi ajoissa ja turvallisesti hienostuneen prosessihallinnan ja digitaalisen logistiikan seurannan avulla.

Ota yhteyttä nyt