TA0: این تیتانیوم خالص تجاری است که مقاومت خوبی در برابر خوردگی و استحکام متوسط دارد. محتوای ناخالصی نسبتاً کمی دارد و اغلب در کاربردهای خاصی که به خلوص بالای مواد نیاز دارند، مانند صنایع الکترونیک پیشرفته و صنایع شیمیایی، استفاده میشود.
TA1: همچنین یک درجه از تیتانیوم خالص تجاری است که استحکام کمی بالاتر از TA0 را به همراه چقرمگی و قابلیت جوشکاری خوب ارائه میدهد. به طور گسترده در صنایع هوافضا، شیمیایی و پزشکی استفاده میشود - به عنوان مثال، در خطوط لوله سیستم هیدرولیک هواپیما، لولههای مقاوم در برابر خوردگی در تجهیزات شیمیایی و برخی از اجزای دستگاههای پزشکی.
TA2: یکی از پرکاربردترین گریدهای تیتانیوم خالص تجاری است. استحکام متوسط و مقاومت در برابر خوردگی را با خواص جامع متعادل ارائه میدهد. برای ساخت لولههای مبدلهای حرارتی، کندانسورها، اواپراتورها و سایر تجهیزات استفاده میشود و به طور گسترده در صنایعی مانند پتروشیمی، تولید برق و نمکزدایی آب دریا کاربرد دارد.
TA9: معمولاً حاوی مقدار کمی پالادیوم است که مقاومت عالی در برابر خوردگی، به ویژه در محیطهای خورنده قوی مانند محلولهای اسیدی با دمای بالا و غلظت بالا، ایجاد میکند. معمولاً در صنایع شیمیایی و دارویی که مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی مورد نیاز است، استفاده میشود.
TA10: عناصر آلیاژی اصلی مولیبدن و نیکل هستند که مقاومت در برابر خوردگی و استحکام بیشتری را ارائه میدهند. میتواند برای مدت طولانی در محیطهای خورنده مانند آب دریا و کلریدها به طور پایدار کار کند. به طور گسترده در مهندسی دریایی و کشتیسازی استفاده میشود - به عنوان مثال، در لولههای سیستم خنککننده آب دریا برای کشتیها و خطوط لوله نفت/گاز برای سکوهای دریایی.
TC4: یک آلیاژ تیتانیوم α+β معمولی است که به دلیل استحکام بالا، چقرمگی خوب و مقاومت در برابر خستگی شناخته شده است. پس از عملیات حرارتی مناسب، خواص مکانیکی آن را میتوان بیشتر افزایش داد. در بخش هوافضا، اغلب برای اجزای کلیدی مانند سازههای هواپیما و قطعات موتور استفاده میشود. همچنین کاربردهای مهمی در دستگاههای پزشکی و صنعت خودروسازی دارد.
درجهبندیهای استاندارد آمریکایی (ASTM)
Gr1: با TA1 در استاندارد چینی مطابقت دارد. این یک تیتانیوم خالص تجاری با مقاومت خوب در برابر خوردگی، شکلپذیری و قابلیت جوشکاری است که به طور گسترده در کاربردهای مختلفی که به مقاومت در برابر خوردگی و استحکام متوسط نیاز دارند، استفاده میشود.
Gr2: معادل TA2 در استاندارد چینی است. از نظر استحکام و مقاومت در برابر خوردگی کمی با Gr1 متفاوت است و طیف وسیعتری از نیازهای کاربردی مهندسی، مانند سیستمهای لولهکشی در تجهیزات شیمیایی و مهندسی دریایی را برآورده میکند.
Gr5: با TC4 در استاندارد چینی مطابقت دارد. این یک آلیاژ تیتانیوم با استحکام بالا با عملکرد کلی عالی است که نقش مهمی در زمینههای فناوری پیشرفته مانند هوافضا و دفاع ایفا میکند - به عنوان مثال، در ساخت اجزای کلیدی مانند تیرهای هواپیما و ارابه فرود.
Gr7: مشابه TA9 در استاندارد چینی است، حاوی پالادیوم اضافه شده است که مقاومت آن را در برابر خوردگی در محیطهای کاهنده به میزان قابل توجهی بهبود میبخشد. معمولاً در صنایع شیمیایی و فرآوری مواد غذایی برای تجهیزات و لولهکشی که به مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی نیاز دارند، استفاده میشود.
Gr12: با TA10 در استاندارد چینی مطابقت دارد. در میان گریدهای تیتانیوم استاندارد آمریکایی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و استحکام خود برجسته است و آن را به ویژه برای محیطهای دریایی و کاربردهای صنعتی بسیار خورنده، مانند کارخانههای نمکزدایی آب دریا و سیستمهای لولهکشی برای کشتیهای دریایی، مناسب میکند.
3.7025 (Ti1): این گرید معادل TA1 (GB) و Gr1 (ASTM) است. این تیتانیوم غیر آلیاژی با مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و شکلپذیری عالی است که آن را برای کشش عمیق و سایر فرآیندهای شکلدهی پیچیده مناسب میکند. معمولاً در دستگاههای شیمیایی، کاربردهای دریایی و برای روکش در محیطهای تهاجمی استفاده میشود.
3.7035 (Ti2): مربوط به TA2 (GB) و Gr2 (ASTM) است، این پرکاربردترین گرید تیتانیوم غیر آلیاژی است. تعادل خوبی از استحکام، شکلپذیری و مقاومت در برابر خوردگی را ارائه میدهد. کاربردهای معمولی شامل مبدلهای حرارتی، لولههای کندانسور و سیستمهای لولهکشی برای صنایع فرآوری شیمیایی است.
3.7164 (Ti6Al4V): این گرید معادل TC4 (GB) و Gr5 (ASTM) است. این رایجترین آلیاژ آلفا-بتا است که استحکام بالا، مقاومت خوب در برابر خستگی و زیست سازگاری عالی را ارائه میدهد. کاربردهای آن در هوافضا (اجزای ساختاری، قطعات موتور)، فناوری پزشکی (ایمپلنتها) و مهندسی خودرو با عملکرد بالا گسترده است.
3.7235 (TiPd): مشابه TA9 (GB) و Gr7 (ASTM) است، این گرید حاوی مقدار کمی پالادیوم (0.12-0.25٪) است. افزودن پالادیوم مقاومت در برابر خوردگی شکافی و حفرهای را در محیطهای کاهنده (به عنوان مثال، اسیدهای غیر اکسید کننده) به طور قابل توجهی افزایش میدهد. برای تجهیزات فرآوری شیمیایی حیاتی که گریدهای استاندارد کافی نیستند، مشخص شده است.
3.7105 (TiMoNi): این گرید با TA10 (GB) و Gr12 (ASTM) مطابقت دارد. این یک گرید تیتانیوم آلیاژی با افزودن مولیبدن و نیکل است که مقاومت در برابر خوردگی را به ویژه در آب نمک داغ، آب دریا و اسیدهای ضعیف کاهنده بهبود میبخشد. اغلب در کاربردهای دریایی و فراساحلی، مانند سیستمهای خنککننده آب دریا استفاده میشود.
درجهبندیهای استاندارد ژاپنی (JIS)
JIS Class 1: این گرید معادل TA1/Gr1/3.7025 است. این تیتانیوم خالص تجاری با بالاترین شکلپذیری و قابلیت جوشکاری در بین گریدهای JIS است که برای محیطهای بسیار خورنده که استحکام مکانیکی نگرانی اصلی نیست، مانند صفحات برای آسترهای شیمیایی، مناسب است.
JIS Class 2: مربوط به TA2/Gr2/3.7035 است، این گرید استاندارد و رایجترین گرید تیتانیوم خالص در ژاپن است. ترکیبی عالی از مقاومت در برابر خوردگی، شکلپذیری و استحکام را ارائه میدهد و آن را به انتخابی همهکاره برای کاربردهای عمومی در مبدلهای حرارتی، مخازن و لولهکشی تبدیل میکند.
JIS Class 3: این یک گرید تیتانیوم خالص با استحکام بالاتر است که از نظر خواص مکانیکی بین Gr2 و Gr4 قرار دارد. در جایی که استحکام بیشتری نسبت به آنچه کلاس 2 ارائه میدهد مورد نیاز است، اما مقاومت عالی در برابر خوردگی تیتانیوم خالص باید حفظ شود، مانند لولههای کندانسور برای نیروگاهها، استفاده میشود.
JIS Class 60 (Ti-6Al-4V): این گرید معادل TC4/Gr5/3.7164 است. این آلیاژ تیتانیوم آلفا-بتا در ژاپن است که به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا شناخته شده است. به طور گسترده در قابها و اجزای هوافضا، قطعات توربین گاز و برای ایمپلنتهای جراحی با استرس بالا استفاده میشود.
JIS Class 11/12 (Ti-Pd Alloy): این گریدهای مشابه TA9/Gr7/3.7235 هستند. کلاس 11 حاوی تقریباً 0.15٪ Pd است، در حالی که کلاس 12 حاوی حدود 0.05٪ Pd است. آنها مقاومت بالاتری در برابر خوردگی در محیطهای اکسید کننده و، مهمتر از همه، در محیطهای اسیدی کاهنده (به عنوان مثال، اسید سولفوریک، اسید هیدروکلریک) ارائه میدهند و آنها را برای شرایط خدمات شدید در کارخانههای شیمیایی ضروری میکند.