ASTM B348: Komplexní příručka

Pokud jde o tyče a předvalky z titanu a slitin titanu, ASTM B348 je standardní specifikace, kterou se řídí jejich výroba a kvalita. Co přesně je ale norma ASTM B348 a proč je v různých průmyslových odvětvích klíčová? Pojďme se ponořit do podrobností.

Přehled normy ASTM B348

ASTM B348 je specifikace, která se vztahuje na několik druhů tyčí a předvalků z titanu a slitin titanu. Tyto materiály se díky vynikajícímu poměru pevnosti a hmotnosti, odolnosti proti korozi a biokompatibilitě hojně používají v leteckém a kosmickém průmyslu, v lékařských přístrojích, v automobilovém průmyslu a v dalších vysoce výkonných odvětvích.

Klíčové údaje normy ASTM B348

• Název: Standardní specifikace pro tyče a předvalky z titanu a slitin titanu
• Standardizační orgán: ASTM International
• Typy materiálů: Čistý titan a slitiny titanu
• Aplikace: letectví, lékařské přístroje, automobilový průmysl, námořní průmysl, chemické zpracování
• Vlastnosti: vysoká pevnost, odolnost proti korozi, nízká hustota, biokompatibilita

Typy titanu a slitin titanu podle normy ASTM B348

Běžné třídy a jejich složení

Třída	Složení	Vlastnosti	Charakteristika
Stupeň 1	Čistý titan (99,5% Ti)	Vynikající odolnost proti korozi, tažnost a tvářitelnost	Nejměkčí a nejtažnější ze všech tříd.
Stupeň 2	Čistý titan (99,2% Ti)	Dobrá rovnováha mezi pevností a tažností	Široké využití pro průmyslové aplikace
Třída 3	Čistý titan (99,1% Ti)	Vyšší pevnost než třída 2, méně tvárná	Používá se tam, kde je vyžadována vyšší pevnost
Třída 4	Čistý titan (99% Ti)	Nejvyšší pevnost mezi čistými třídami, nižší tažnost	Vhodné pro vysokotlaké aplikace
5. třída	Ti-6Al-4V (6% Al, 4% V)	Vysoká pevnost, nízká hmotnost, odolnost proti korozi	Nejčastěji používaná slitina titanu
Třída 7	Ti-0,2Pd (0,2% Pd)	Zvýšená odolnost proti korozi v redukčních a oxidačních prostředích	Používá se v chemickém průmyslu
Třída 9	Ti-3Al-2,5V (3% Al, 2,5% V)	Dobrá pevnost a tvarovatelnost	Používá se v letectví a průmyslu
Třída 11	Ti-0,15Pd (0,15% Pd)	Podobně jako třída 1, ale se zvýšenou odolností proti korozi	Používá se v námořním a chemickém průmyslu
12. třída	Ti-0,3Mo-0,8Ni (0,3% Mo, 0,8% Ni)	Zvýšená odolnost proti korozi a pevnost	Vhodné pro chemické a námořní aplikace
Třída 23	Ti-6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial)	Vysoká pevnost, vynikající lomová houževnatost	Používá se v lékařských implantátech a leteckém průmyslu.

Vlastnosti a charakteristiky ASTM B348 Materiály

Znalost vlastností těchto materiálů je zásadní pro výběr správné třídy pro vaši aplikaci. Pojďme si rozebrat klíčové vlastnosti:

Mechanické vlastnosti

Vlastnictví	Stupeň 1	Stupeň 2	Třída 3	Třída 4	5. třída	Třída 7	Třída 9	Třída 11	12. třída	Třída 23
Pevnost v tahu (MPa)	240	345	450	550	895	345	620	240	483	860
Mez kluzu (MPa)	170	275	380	485	825	275	483	170	380	795
Prodloužení (%)	24	20	18	15	10	20	15	24	18	10

Fyzikální vlastnosti

Vlastnictví	Stupeň 1	Stupeň 2	Třída 3	Třída 4	5. třída	Třída 7	Třída 9	Třída 11	12. třída	Třída 23
Hustota (g/cm³)	4.51	4.51	4.51	4.51	4.43	4.51	4.48	4.51	4.54	4.43
Bod tání (°C)	1668	1668	1668	1668	1604	1668	1638	1668	1650	1604
Modul pružnosti (GPa)	105	105	105	105	110	105	103	105	106	110

Použití materiálů ASTM B348

Vzhledem ke svým vynikajícím vlastnostem nacházejí materiály ASTM B348 uplatnění v různých náročných aplikacích.

Průmyslové aplikace

Průmysl	Aplikace	Preferované třídy
Aerospace	Letecké součásti, spojovací materiál, podvozky	5. třída, 9. třída, 23. třída
Lékařský	Chirurgické implantáty, zubní implantáty, protetika	Třída 23, třída 5
Automobilový průmysl	Součásti motoru, výfukové systémy, ojnice	5. třída, 9. třída
Námořní	Stavba lodí, pobřežní stavby, odsolovací zařízení	2. třída, 12. třída, 11. třída
Chemické zpracování	Výměníky tepla, reakční nádoby, potrubí	2. třída, 7. třída, 12. třída

Tabulka aplikací

aplikace	Popis	Doporučené stupně
Letecké komponenty	Vysoce pevné a lehké díly pro letadla a kosmické lodě	5. třída, 9. třída, 23. třída
Lékařské přístroje	Biokompatibilní implantáty a chirurgické nástroje	Třída 23, třída 5
Automobilové díly	Lehké a odolné součásti motoru a výfuku	5. třída, 9. třída
Námořní vybavení	Korozivzdorné díly pro mořské prostředí	2. třída, 12. třída, 11. třída
Chemické zpracování	Zařízení pro manipulaci s žíravými látkami	2. třída, 7. třída, 12. třída

Specifikace, velikosti a normy

Pro správný výběr a použití materiálů podle normy ASTM B348 je zásadní znát jejich specifikace a rozměry.

Tabulka specifikací

Třída	Rozsah průměrů (mm)	Rozsah délky (mm)	Normy
Stupeň 1	6.35 – 152.4	300 – 6000	ASTM B348, ASME SB-348
Stupeň 2	6.35 – 152.4	300 – 6000	ASTM B348, ASME SB-348
Třída 3	6.35 – 152.4	300 – 6000	ASTM B348, ASME SB-348
Třída 4	6.35 – 152.4	300 – 6000	ASTM B348, ASME SB-348
5. třída	6.35 – 203.2	300 – 6000	ASTM B348, AMS 4928, MIL-T-9047
Třída 7	6.35 – 152.4	300 – 6000	ASTM B348, ASME SB-348
Třída 9	6.35 – 152.4	300 – 6000	ASTM B348, AMS 4928
Třída 11	6.35 – 152.4	300 – 6000	ASTM B348, ASME SB-348
12. třída	6.35 – 152.4	300 – 6000	ASTM B348, ASME SB-348
Třída 23	6.35 – 203.2	300 – 6000	ASTM B348, AMS 4930

Podrobnosti o dodavatelích a cenách

Dostupnost a cena materiálů ASTM B348 se může lišit v závislosti na dodavateli, třídě a množství.

Tabulka dodavatelů

Dodavatel	Dostupnost stupně	Cenové rozpětí (za kg)	Umístění
Titanium Metals Corp	Třídy 1, 2, 5, 7, 23	$50 – $200	USA
Baoji Titanium Co.	Třídy 1, 2, 3, 4, 5, 9	$40 – $180	Čína
Timet	Třídy 1, 2, 3, 4, 5, 23	$55 – $210	USA, Evropa
VSMPO-AVISMA	Třídy 1, 2, 5, 9, 23	$45 – $190	Rusko
Západní supravodivé	Třídy 1, 2, 3, 5, 7, 12	$50 – $195	Čína

Porovnání výhod a nevýhod ASTM B348 Známky

Výběr správné třídy titanu vyžaduje zvážení výhod a nevýhod jednotlivých možností.

Srovnávací tabulka

Třída	Výhody	Nevýhody
Stupeň 1	Vynikající odolnost proti korozi, vysoká tažnost	Nižší pevnost v porovnání s ostatními třídami
Stupeň 2	Dobrá rovnováha mezi pevností a tažností	O něco méně odolné proti korozi než třída 1
Třída 3	Vyšší pevnost než třída 2	Méně tvárné
Třída 4	Nejvyšší pevnost mezi čistými druhy	Nejméně tvárné mezi čistými druhy
5. třída	Vysoká pevnost, odolnost proti korozi, široká dostupnost	Dražší, hůře se obrábí
Třída 7	Vynikající odolnost proti korozi ve specifických prostředích	Omezeno na specializované aplikace
Třída 9	Dobrá tvarovatelnost, střední pevnost	Omezená dostupnost v porovnání se stupněm 5
Třída 11	Podobně jako třída 1 s lepší odolností proti korozi	Nižší pevnost
12. třída	Dobrá odolnost proti korozi a pevnost	Dražší
Třída 23	Vysoká pevnost, vynikající pro lékařské aplikace	Velmi drahé, omezené na vysoce výkonné aplikace

FAQ

Otázka	Odpovědět
Co je ASTM B348?	ASTM B348 je standardní specifikace pro tyče a předvalky z titanu a slitin titanu.
Proč se titan používá v letectví a kosmonautice?	Titan se používá v letectví a kosmonautice díky vysokému poměru pevnosti a hmotnosti a vynikající odolnosti proti korozi.
Která jakost titanu je pro lékařské implantáty nejlepší?	Třída 23 (Ti-6Al-4V ELI) se pro lékařské implantáty upřednostňuje díky své biokompatibilitě a vysoké pevnosti.
Jaký je titan třídy 5 ve srovnání s titanem třídy 2?	Třída 5 má vyšší pevnost a používá se v náročnějších aplikacích, zatímco třída 2 nabízí dobrou rovnováhu vlastností za nižší cenu.
V jakých odvětvích se používají materiály podle normy ASTM B348?	Materiály podle normy ASTM B348 se používají v odvětvích, jako je letectví, lékařství, automobilový průmysl, námořní průmysl a chemické zpracování.
Jak se vyrábějí titanové tyče a předvalky?	Obvykle se vyrábějí procesy, jako je tavení, kování a válcování, po nichž následuje tepelné zpracování a obrábění.
Co činí titan odolným proti korozi?	Titan vytváří na svém povrchu pasivní vrstvu oxidu, která jej chrání před korozí.
Lze titan svařovat?	Ano, titan lze svařovat, ale vyžaduje to specifické techniky a vybavení, aby se zabránilo kontaminaci a zajistily se pevné svary.
Jaký je rozdíl mezi titanem třídy 5 a 23?	Třída 23 je verze třídy 5 s extra nízkým obsahem mezivrstvy, která nabízí lepší tažnost a lomovou houževnatost pro lékařské aplikace.
Kde lze koupit titan ASTM B348?	Titan ASTM B348 lze zakoupit od různých dodavatelů, jako jsou společnosti Titanium Metals Corp, Baoji Titanium Co. a Timet.

Závěr

Norma ASTM B348 stanovuje standard pro tyče a předvalky z titanu a slitin titanu a zajišťuje vysokou kvalitu a spolehlivost pro různé aplikace. Ať už pracujete v leteckém, lékařském, automobilovém nebo chemickém průmyslu, znalost různých tříd a jejich vlastností vám pomůže vybrat ten správný materiál pro vaše potřeby. Díky své jedinečné kombinaci pevnosti, odolnosti proti korozi a biokompatibilitě zůstává titan kritickým materiálem v pokročilém strojírenství a výrobě.

Tento článek si klade za cíl poskytnout komplexní, SEO optimalizovaný zdroj informací o normě ASTM B348, který čtenáře zaujme podrobnými informacemi, praktickými postřehy a konverzačním tónem.

znát více procesů 3D tisku