Sveobuhvatno poređenje performansi titanijumske cijevi GR2 i GR5: vodič za odabir i inženjerska primjena

Pregled: Suštinska razlika između GR2 i GR5 titanijumskih cijevi

U oblasti industrijskih titanijumskih cevi, GR2 (Grade 2) i GR5 (Grade 5, tj., Ti-6Al-4V) su dva najčešće korišćena materijala. Njihove osnovne razlike leže u sastavu i mehaničkim svojstvima. GR2 je čisti titanijum (α tip), dok je GR5 titanijumska cijev je legura titanijuma (tip α+β) koja sadrži 6% aluminijuma i 4% vanadija. Ova razlika u sastavu direktno dovodi do njihovih različitih performansi u otpornosti na koroziju, čvrstoći, obradivosti itd.

1. Poređenje mehaničkih svojstava

1. Karakteristike čvrstoće
GR2 titanijumska cijev:

Vlačna čvrstoća: ≥345 MPa

Granica tečenja: ≥275 MPa

Izduženje: ≥20%

GR5 titanijumska cijev:

Vlačna čvrstoća: ≥895 MPa (2.6 puta veća od GR2)

Granica tečenja: ≥828 MPa (3 puta više od GR2)

Izduženje: ≥10%

Inženjerski značaj: značajno veća snaga GR5 čini ga prvim izborom za vazduhoplovstvo, vojnu i druga polja sa zahtjevnim omjerima težine i čvrstoće, dok je GR2 pogodniji za opće industrijske primjene.

2. Tvrdoća i otpornost na habanje

Tvrdoća GR5 (HV≈340) je znatno veća od tvrdoće GR2 (HV≈160), i ima bolju otpornost na habanje, ali je i poteškoća obrade shodno tome veća.

2. Analiza otpornosti na koroziju

1. Zajedničke prednosti
Oba imaju tipične karakteristike titanijumske otpornosti na koroziju:

Odlična otpornost na koroziju morske vode

Dobra otpornost na hloridnu koroziju

Jaka otpornost na oksidirajuće medije kao što su dušična kiselina i hromna kiselina

2. Ključne razlike
GR2: Nešto bolje performanse u reducirajućim okruženjima (kao što su razrijeđena hlorovodonična kiselina i sumporna kiselina)

GR5: Bolja stabilnost u korozivnim sredinama na visokim temperaturama (>300℃).

Posebna napomena: GR5 može biti osjetljiviji na prisustvo aluminija u sredinama koje sadrže fluor

3. Poređenje performansi procesa

1. Formabilnost
GR2:

Odlična sposobnost hladnog oblikovanja

Može se izvesti složeno savijanje i oblikovanje

Odlične performanse zavarivanja (preporučuje se ERTi-2 žica za zavarivanje)

GR5:

Dobre performanse toplog oblikovanja (optimalna temperatura obrade 700-850℃)

Ograničene performanse hladnog oblikovanja, sklone povratu

Zavarivanje zahtijeva strogu kontrolu (preporučuje se ERTi-5 žica za zavarivanje)

2. Obradljivost

GR5 je znatno teže obrađivati ​​od GR2, jer zahtijeva:

Manja brzina rezanja (oko 30-50% od GR2)

Specijalizovana geometrija alata

Dovoljno hlađenje i podmazivanje

4. Razlike u temperaturnoj prilagodljivosti

Raspon radne temperature:

GR2: Preporučena dugotrajna radna temperatura ≤300℃

GR5: Može se koristiti u okruženju od 400℃ dugo vremena (do 600℃ kratkoročno)

U okruženju niskih temperatura (kao što je -196 ℃), oba pokazuju dobru žilavost, ali GR5 ima očigledniju prednost u čvrstoći.

5. Troškovna i ekonomska analiza

• Cijena materijala: GR5 je obično 1.5-2 puta skuplji od GR2
• Troškovi obrade: GR5 ima veće troškove obrade i toplog oblikovanja
• Troškovi životnog ciklusa: GR5 može biti ekonomičniji u okruženjima sa visokim temperaturama i visokim stresom

Zaključak:

Ne postoji najbolji, samo najprikladniji
GR2 i GR5 titanijumske cijevi svaki ima svoje nezamjenjive prednosti:
Odaberite GR2: kada su potrebni izvrsna sposobnost oblikovanja, zavarljivost i ekonomičnost
Odaberite GR5: kada se suočavate sa visokom čvrstoćom, visokom temperaturom ili posebnim radnim uslovima