Porozumění normě ASTM B348

Obsah

Při pronikání do světa metalurgie, zejména titanových slitin, se často objevuje jedna norma, která zní. ASTM B348. Pro pracovníky ve strojírenství, zdravotnictví a leteckém průmyslu je tato norma základním kamenem a poskytuje pokyny pro výrobu tyčí a předvýrobků z titanu a slitin titanu. V tomto obsáhlém průvodci se seznámíme s nuancemi normy ASTM B348, jejími různými třídami, aplikacemi a mnoha dalšími informacemi.

Přehled normy ASTM B348

ASTM B348 je specifikační norma Americké společnosti pro testování a materiály (ASTM), která stanovuje požadavky na tyče a předvalky z titanu a slitin titanu. Tato norma zajišťuje kvalitu a konzistenci titanových výrobků používaných v kritických aplikacích.

Klíčové údaje

  • Standardní název: ASTM B348 - Standardní specifikace pro tyče a předvalky z titanu a slitin titanu
  • Rozsah: Zahrnuje chemické složení, mechanické vlastnosti a rozměrové tolerance titanových tyčí a předvalků.
  • Aplikace: Široké využití v leteckém, lékařském, námořním a průmyslovém odvětví.
ASTM B348

Typy a složení ASTM B348 Titanové slitiny

Slitiny titanu podle normy ASTM B348 jsou rozděleny do různých tříd, z nichž každá má jedinečné chemické složení přizpůsobené konkrétním aplikacím. Níže uvádíme podrobnou tabulku běžných tříd titanu, jejich chemické složení a klíčové vlastnosti.

Běžné stupně a jejich složení

TřídaSloženíVlastnosti
Stupeň 1Ti ≥ 99,5%Nízká pevnost, vysoká tažnost, vynikající odolnost proti korozi
Stupeň 2Ti ≥ 99,2%, Fe ≤ 0,3%, O ≤ 0,25%.Dobrá rovnováha mezi pevností a tažností, vynikající odolnost proti korozi
Třída 3Ti ≥ 99,0%, Fe ≤ 0,3%, O ≤ 0,35%.Vyšší pevnost než třída 2, dobrá tažnost, odolnost proti korozi
Třída 4Ti ≥ 99,0%, Fe ≤ 0,5%, O ≤ 0,4%.Nejvyšší pevnost mezi komerčně čistými třídami, dobrá tažnost, odolnost proti korozi.
Třída 5 (Ti-6Al-4V)Ti, 6% Al, 4% VVysoká pevnost, tepelně zpracovatelné, vynikající odolnost proti únavě, používá se v letectví a kosmonautice.
Třída 7Ti, 0,12-0,25% PdPodobně jako třída 2, se zvýšenou odolností proti korozi díky paladiu.
Třída 9 (Ti-3Al-2,5V)Ti, 3% Al, 2,5% VStřední pevnost, dobrá svařitelnost, používá se v letectví a průmyslu.
Třída 11Ti, 0,12-0,25% PdPodobně jako třída 1 s přidaným palladiem pro zvýšení odolnosti proti korozi.
12. třídaTi, 0,3% Mo, 0,8% NiDobrá pevnost, vynikající odolnost proti korozi v redukčním a oxidačním prostředí
Třída 23 (Ti-6Al-4V ELI)Ti, 6% Al, 4% V (Extra Low Interstitials)Zlepšená lomová houževnatost, používá se v lékařských implantátech

Charakteristiky slitin titanu ASTM B348

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti titanových slitin jsou rozhodujícím faktorem pro jejich výběr v různých aplikacích. Níže uvedená tabulka shrnuje klíčové mechanické vlastnosti různých tříd podle normy ASTM B348.

TřídaMez kluzu (MPa)Pevnost v tahu (MPa)Prodloužení (%)Tvrdost (HRC)
Stupeň 11702402450
Stupeň 22753452065
Třída 33804501880
Třída 44855501590
5. třída8959501035
Třída 72753452065
Třída 96207201540
Třída 111702402450
12. třída4385501875
Třída 238259001530

Odolnost proti korozi

Pověstná odolnost titanu proti korozi je dána tenkou vrstvou oxidu, která se tvoří na jeho povrchu. Díky tomu je ideální pro použití v drsných prostředích, jako je například námořní prostředí nebo prostředí pro zpracování chemikálií.

Hustota a hmotnost

Slitiny titanu jsou známé svým vysokým poměrem pevnosti a hmotnosti. Zde je rychlé srovnání:

TřídaHustota (g/cm³)
Stupeň 14.51
Stupeň 24.51
Třída 34.51
Třída 44.51
5. třída4.43
Třída 74.51
Třída 94.47
Třída 114.51
12. třída4.54
Třída 234.43

Aplikace slitin titanu ASTM B348

Letecký průmysl

Slitiny titanu jsou nepostradatelné v leteckém průmyslu díky vynikajícímu poměru pevnosti a hmotnosti, odolnosti proti korozi a schopnosti odolávat vysokým teplotám.

aplikaceTřída
Rámy letadel5. třída
Součásti motoru5. třída
Spojovací materiálTřída 9
PodvozekTřída 23

Lékařská oblast

V lékařství je titan díky své biokompatibilitě a odolnosti proti korozi ideální pro výrobu implantátů a chirurgických nástrojů.

aplikaceTřída
Kyčelní a kolenní implantátyTřída 23
Zubní implantátyTřída 4
Chirurgické nástrojeStupeň 1

Námořní a průmyslové aplikace

Odolnost titanu vůči mořské vodě a průmyslovým chemikáliím z něj činí špičkovou volbu pro námořní a průmyslové aplikace.

aplikaceTřída
Vrtné soupravy na mořiStupeň 2
Výměníky tepla12. třída
Zařízení pro chemické zpracováníTřída 7

Specifikace, velikosti a normy ASTM B348

Titanové tyče a předvalky podle normy ASTM B348 se dodávají v různých velikostech a specifikacích, aby vyhovovaly různým potřebám průmyslu. Níže je uvedena podrobná tabulka běžných specifikací.

SpecifikaceRozsah
Průměr (tyče)0,25 až 10 palců
Délka (tyče)Až 20 stop
Hmotnost (polotovary)Až 15 000 liber
TolerancePodle normy ASTM B348

Třídy a standardy

Norma ASTM B348 zahrnuje různé třídy, z nichž každá splňuje specifické normy pro složení a mechanické vlastnosti.

TřídaStandard
Stupeň 1ASTM B348
Stupeň 2ASTM B348
5. třídaASTM B348
Třída 9ASTM B348
Třída 23ASTM B348

Podrobnosti o dodavatelích a cenách

Při získávání titanových slitin je zásadní výběr spolehlivého dodavatele. Níže uvedená tabulka obsahuje seznam významných dodavatelů a orientační ceny.

DodavatelTřídaCena (USD za kg)
Titanium Industries Inc.Stupeň 2$30
VSMPO-AVISMA5. třída$50
ATI MetalsTřída 23$70
RTI International MetalsTřída 9$45
Baoji Titanium Industry Co., Ltd.Třída 4$35

Výhody a nevýhody titanových slitin ASTM B348

Každý materiál má své silné a slabé stránky. Zde porovnáme výhody a omezení titanových slitin podle normy ASTM B348.

Výhody

  • Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti: Slitiny titanu mají výjimečnou pevnost a zároveň jsou relativně lehké, takže jsou ideální pro použití v letectví a zdravotnictví.
  • Odolnost proti korozi: Odolnost titanu vůči korozi v různých prostředích zajišťuje dlouhou životnost a spolehlivost.
  • Biokompatibilita: Vhodný pro lékařské implantáty díky své kompatibilitě s lidským tělem.

Omezení

  • Náklady: Slitiny titanu jsou ve srovnání s jinými kovy, jako je ocel nebo hliník, dražší.
  • Obrobitelnost: Obrábění titanu může být náročné a vyžaduje specializované nástroje a techniky.
  • Dostupnost: Vysoce kvalitní titanové slitiny se sice hojně používají, ale vzhledem ke složitým výrobním procesům mohou mít delší dodací lhůty.

Podrobná srovnání a poznatky

Třída 5 vs. třída 9: co je pro letectví a kosmonautiku lepší?

Třída 5 (Ti-6Al-4V) a třída 9 (Ti-3Al-2,5V) jsou oblíbené v leteckém průmyslu. Třída 5, která je známá svou vysokou pevností a tepelnou zpracovatelností, je ideální pro kritické součásti, jako jsou součásti motorů a letadlové lodě. Naproti tomu třída 9, která se vyznačuje dobrou svařitelností a střední pevností, se často používá v hydraulických systémech a dracích letadel. Zatímco třída 5 nabízí vyšší pevnost, třída 9 poskytuje lepší tvarové vlastnosti.

schopnost a svařovací vlastnosti.

Lékařské implantáty: Stupeň 23 ve srovnání se stupněm 4

U lékařských implantátů se často dává přednost třídě 23 (Ti-6Al-4V ELI) před třídou 4, a to díky mimořádně nízkému obsahu intersticiálů, které zvyšují lomovou houževnatost a únavovou odolnost. Třída 4, která je komerčně čistým titanem, nabízí vynikající biokompatibilitu, ale postrádá lepší mechanické vlastnosti třídy 23. Proto se třída 23 obvykle volí pro vysoce namáhané implantáty, jako jsou kyčelní a kolenní náhrady.

ASTM B348

FAQ

OtázkaOdpovědět
Co je ASTM B348?ASTM B348 je standardní specifikace pro tyče a předvalky z titanu a slitin titanu, která podrobně popisuje požadavky na chemické složení, mechanické vlastnosti a rozměrové tolerance.
Která průmyslová odvětví používají titanové slitiny ASTM B348?Tyto slitiny se hojně používají v letectví, lékařství, námořnictví a průmyslu.
Jaké jsou klíčové vlastnosti titanových slitin ASTM B348?Mezi klíčové vlastnosti patří vysoký poměr pevnosti a hmotnosti, vynikající odolnost proti korozi a biokompatibilita.
Jaký je titan třídy 5 ve srovnání s titanem třídy 9?Třída 5 má vyšší pevnost a tepelnou zpracovatelnost, takže je vhodná pro kritické letecké součásti, zatímco třída 9 nabízí lepší svařitelnost a tvářitelnost.
Proč se pro lékařské implantáty upřednostňuje titan třídy 23?Třída 23 s mimořádně nízkým obsahem intersticiálů poskytuje vynikající lomovou houževnatost a odolnost proti únavě, takže je ideální pro vysoce namáhané lékařské implantáty.

Závěr

ASTM B348 je důležitou normou pro výrobu vysoce kvalitních tyčí a předvalků z titanu a slitin titanu. Porozumění různým jakostním třídám, jejich vlastnostem a aplikacím pomáhá při výběru správného materiálu pro konkrétní potřeby. Ať už pracujete v leteckém, lékařském, námořním nebo průmyslovém odvětví, titanové slitiny podle normy ASTM B348 nabízejí bezkonkurenční výkon, odolnost a spolehlivost.

Pečlivým zvážením jedinečných požadavků každé aplikace a specifických vlastností jednotlivých tříd mohou průmyslová odvětví využít plný potenciál titanu a zajistit tak úspěch a dlouhou životnost svých projektů.

znát více procesů 3D tisku

Sdílet na

Facebook
Cvrlikání
LinkedIn
WhatsApp
E-mailem

MET3DP Technology Co., LTD je předním poskytovatelem řešení aditivní výroby se sídlem v Qingdao v Číně. Naše společnost se specializuje na zařízení pro 3D tisk a vysoce výkonné kovové prášky pro průmyslové aplikace.

Dotaz k získání nejlepší ceny a přizpůsobeného řešení pro vaše podnikání!

Související články

Získejte Metal3DP
Produktová brožura

Získejte nejnovější produkty a ceník