TA1, TA2 और TC4 टाइटेनियम के बीच अंतर
सिंहावलोकन
TA1, TA2, और TC4तीन सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली टाइटेनियम सामग्रियों के लिए चीनी (जीबी) पदनाम हैं।TA1 और TA2 व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम (CP-Ti) से संबंधित हैं, जबकिTC4 एक +टाइटेनियम मिश्रधातु है(ग्रेड 5 / Ti-6Al-4V के बराबर)। वे संरचना, शक्ति और अनुप्रयोग में मौलिक रूप से भिन्न हैं।
表格
| वस्तु | TA1 | TA2 | टीसी4 |
|---|---|---|---|
| वर्ग | व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम | व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम | + टाइटेनियम मिश्र धातु |
| एएसटीएम समकक्ष | ग्रेड 1 | ग्रेड 2 | ग्रेड 5 (Ti-6Al-4V) |
| संघटन | >99% Ti, बहुत कम अंतरालीय | >99% Ti, थोड़ा अधिक O/Fe | टीआई + 6% अल + 4% वी |
| ताकत का स्तर | निम्नतम | मध्यम | उच्चतम |
| प्रपत्र | श्रेष्ठ | अच्छा | मध्यम |
| लागत | कम | न्यून मध्यम | उच्च |
1. संरचना एवं वर्गीकरण
टीए1 - व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम (सॉफ्ट ग्रेड)
टाइटेनियम 99.5% से अधिक या उसके बराबर, के साथसबसे कम ऑक्सीजन और लौह सामग्रीवाणिज्यिक ग्रेड के बीच.
एकल -चरण (हेक्सागोनल क्लोज़-पैक्ड) संरचना।
टाइटेनियम का सबसे नरम और सबसे लचीला ग्रेड।
टीए2 - व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम (मानक ग्रेड)
TA1 के समान मूल संरचना लेकिन साथ मेंथोड़ी अधिक ऑक्सीजन/लौह सामग्री, जो ताकत बढ़ाता है।
अभी भी एकल -चरण;सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला सीपी ग्रेड- टाइटेनियम उद्योग का "वर्कहॉर्स"।
एएसटीएम समकक्ष:ग्रेड 2.
टीसी4 - टाइटेनियम मिश्र धातु (+ प्रकार)
संघटन:ती-6AL-4V- 5.5-6.75% एल्युमीनियम (-स्टेबलाइजर) + 3.5-4.5% वैनेडियम (-स्टेबलाइजर)।
दो चरण संरचना: चरण + चरण (शरीर केंद्रित घन), जो सक्षम बनाता हैगर्मी उपचार (समाधान + उम्र बढ़ने)नाटकीय रूप से ताकत बढ़ाने के लिए.
एएसटीएम समकक्ष:ग्रेड 5- सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला टाइटेनियममिश्र धातुइस दुनिया में।
2. यांत्रिक गुणों की तुलना
表格
| संपत्ति | TA1 | TA2 | टीसी4 |
|---|---|---|---|
| तन्यता ताकत (एमपीए) | 240-370 से अधिक या उसके बराबर | 400-550 से अधिक या उसके बराबर | 895-1,100 से अधिक या उसके बराबर |
| उपज शक्ति (एमपीए) | 170 से अधिक या उसके बराबर | 275 से अधिक या उसके बराबर | 825 से बड़ा या उसके बराबर |
| बढ़ाव (%) | 30 से अधिक या उसके बराबर | 25 से अधिक या उसके बराबर | 10-14 से अधिक या उसके बराबर |
| कठोरता (एचबी) | ~100 | ~140 | ~330 |
| घनत्व (ग्राम/सेमी³) | 4.51 | 4.51 | ~4.43 |
| कार्य तापमान | 300 डिग्री से कम या उसके बराबर | 350 डिग्री से कम या उसके बराबर | 400-450 डिग्री से कम या उसके बराबर |
मुख्य बिंदु: TC4 मोटे तौर पर है2-3 गुना अधिक मजबूतTA1/TA2 की तुलना में, लेकिन काफी कम लचीलापन के साथ। TA1 सबसे आसानी से निर्मित और वेल्डेड है; TC4 को मशीन बनाना और बनाना अधिक कठिन है।
3. भौतिक एवं रासायनिक गुण
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| संपत्ति | टीए1/टीए2 (सीपी टीआई) | TC4 (मिश्र धातु) |
|---|---|---|
| संक्षारण प्रतिरोध | उत्कृष्ट- क्लोराइड, समुद्री जल, ऑक्सीकरण एसिड में उत्कृष्ट | बहुत अच्छा, लेकिन कुछ कम करने वाले मीडिया में सीपी टीआई से थोड़ा कम |
| जैव | प्रत्यारोपण के लिए सुपीरियर - को प्राथमिकता दी जाती है | उत्कृष्ट (ईएलआई संस्करण ग्रेड 23 का उपयोग भार धारण करने वाले प्रत्यारोपणों के लिए किया जाता है) |
| ऑक्सीकरण प्रतिरोध | अच्छा | ऊंचे तापमान पर बेहतर |
| ऊष्मीय चालकता | ~17 W/(m·K) | ~6.7 डब्लू/(एम·के) - खराब (मशीन के लिए कठिन) |
| लोचदार मापांक | ~110 जीपीए | ~114 जीपीए |
4. प्रसंस्करण एवं निर्माण
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| पहलू | टीए1/टीए2 | टीसी4 |
|---|---|---|
| शीत गठन | उत्कृष्ट (TA1 सर्वोत्तम) - गहरी ड्राइंग, घूमना | मुश्किल - आमतौर पर बनने से पहले गर्म रूप में बनता है या एनील्ड होता है |
| वेल्डिंग | आसान; आर्गन परिरक्षण के साथ मानक GTAW/TIG | सख्त परिरक्षण की आवश्यकता है; वेल्ड ज़ोन की ताकत कम हो जाती है (वेल्ड में कोई उम्र नहीं-कठोर प्रतिक्रिया होती है) |
| मशीनिंग | टाइटेनियम के लिए अपेक्षाकृत आसान | कठिन - कम तापीय चालकता, कठोरीकरण कार्य |
| उष्मा उपचार | केवल एनीलिंग (कोई सुदृढ़ीकरण प्रभाव नहीं) | समाधान उपचार + उम्र बढ़नाताकत ~20-30% बढ़ा सकता है |
| फोर्जिंग तापमान | ~750-850 डिग्री | ~850-950 डिग्री (+ फ़ील्ड) |
5. विशिष्ट अनुप्रयोग
टीए1 - जहां अधिकतम फॉर्मैबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध मायने रखता है:
गहराई तक खींचे गए रासायनिक उपकरण (टैंक, बर्तन)
इलेक्ट्रोप्लेटिंग रैक, एनोड बास्केट
हीट एक्सचेंजर भागों को गंभीर गठन की आवश्यकता होती है
चिकित्सा/दंत चिकित्सा घटकों को अधिकतम जैव अनुकूलता की आवश्यकता होती है
टीए 2 - सामान्य -उद्देश्यीय औद्योगिक ग्रेड:
रासायनिक रिएक्टर, दबाव वाहिकाओं, हीट एक्सचेंजर्स
समुद्री जल पाइपिंग सिस्टम, अलवणीकरण उपकरण
उद्योग घटकों को चढ़ाना और एनोडाइज़ करना
वेल्डिंग + संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले संरचनात्मक भाग
टीसी4 - जहां उच्च शक्ति आवश्यक है:
एयरोस्पेस: विमान संरचनात्मक भाग, इंजन घटक, लैंडिंग गियर
चिकित्सा: हड्डी के पेंच, संयुक्त कृत्रिम अंग (ईएलआई संस्करण)
उच्च प्रदर्शन वाले ऑटोमोटिव और रेसिंग पार्ट्स
उच्च दबाव वाले बर्तन, टरबाइन घटक
खेल उपकरण (साइकिल फ्रेम, गोल्फ क्लब)
6. लागत तुलना
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| श्रेणी | सापेक्ष सामग्री लागत | सापेक्ष निर्माण लागत |
|---|---|---|
| TA1 | ~1× (आधार रेखा) | कम |
| TA2 | ~1–1.2× | कम |
| टीसी4 | ~3–5× | उच्च (कठिन मशीनिंग, ताप उपचार आवश्यक) |
सारांश - कैसे चुनें
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| अगर आपको चाहिये... | चुनना |
|---|---|
| सर्वोत्तम फॉर्मेबिलिटी, गहरी ड्राइंग, सबसे कम ताकत | TA1 |
| संतुलित ताकत, संक्षारण प्रतिरोध, वेल्डेबिलिटी और लागत (सामान्य औद्योगिक उपयोग) | TA2 |
| उच्च शक्ति {{0}से {{1}वजन अनुपात, एयरोस्पेस/चिकित्सा/उच्च{{2}लोड अनुप्रयोग | टीसी4 |
TA1 और TA2 व्यावसायिक रूप से शुद्ध टाइटेनियम ग्रेड हैं जो मुख्य रूप से ताकत में भिन्न होते हैं (TA2 उच्च ऑक्सीजन सामग्री के कारण अधिक मजबूत होता है), जबकि TC4 एक गर्मी उपचार योग्य Ti - 6Al - 4V मिश्र धातु है जो फॉर्मेबिलिटी, वेल्डेबिलिटी और कीमत की कीमत पर दो से तीन गुना ताकत प्रदान करता है।










