Diffinnir titaniwm Gradd 2 (titaniwm pur fasnachol, UNS R50400) gan derfynau cynnwys ocsigen llym yn unol â safonau rhyngwladol megisASTM B348(ar gyfer titaniwm a bariau aloi titaniwm) aASTM B265(ar gyfer taflenni / platiau aloi titaniwm a thitaniwm).
Uchafswm cynnwys ocsigen titaniwm Gradd 2 yw0.25% yn ôl pwysau.
Mae'r terfyn hwn yn wahaniaethwr allweddol o -graddau purdeb is (ee, mae gan Radd 1 uchafswm cynnwys ocsigen o 0.18%) a graddau cryfder uwch (ee, mae gan Radd 3 uchafswm cynnwys ocsigen o 0.35%). Mae ocsigen yn cael ei reoli'n fwriadol fel elfen aloi interstitial i gydbwyso priodweddau mecanyddol a phrosesadwyedd.
Mae ocsigen yn gweithredu fel acryfhau elfen interstitialmewn titaniwm pur fasnachol, ond mae ei gynnwys yn cael effaith gyfaddawdu ar gryfder a chadernid:
Effaith ar Gryfder
O fewn y terfyn safonol (Llai na neu'n hafal i 0.25 wt%), mae cynnydd mewn cynnwys ocsigen yn arwain at gynnydd sylweddol yng nghryfder titaniwm Gradd 2. Mae hyn oherwydd bod atomau ocsigen yn meddiannu safleoedd rhyng-raniadol yn adeiledd grisial titaniwm wedi'i becynnu'n agos (HCP) hecsagonol, gan achosi ystumiad dellt ac atal symudiad dadleoliadau. O ganlyniad, y ddaucryfder tynnolacryfder cynnyrchcynyddu'n gymesur â chynnwys ocsigen. Er enghraifft, fel arfer mae gan Radd 2 gyda chynnwys ocsigen ar y terfyn uchaf (0.25%) gryfder cynnyrch o ~275 MPa, tra gall sampl Gradd 2 gyda chynnwys ocsigen is (ee, 0.15%) fod â chryfder cynnyrch o ~240 MPa.
Effaith ar Gwydnwch
Mae'r cynnydd mewn cynnwys ocsigen yn cyd-fynd â gostyngiad yng nghadernid a hydwythedd titaniwm Gradd 2. Mae ocsigen gormodol (yn agosáu at y terfyn o 0.25%) neu'n fwy na'r terfyn hwn yn cynyddu brau'r deunydd, gan fod y strwythur dellt gwyrgam yn ei gwneud hi'n anoddach i'r deunydd anffurfio'n blastig cyn torri asgwrn. Mae hyn yn amlygu fel gostyngiad mewnhiraeth ar yr egwylalleihau arwynebedd. Er enghraifft, mae gan Radd 2 gyda 0.25% o ocsigen ehangiad o ~20-25%, tra gall amrywiad o ocsigen is - fod ag elongation o ~28-30%. Y tu hwnt i'r terfyn safonol, gall ocsigen hyd yn oed achosi embrittlement, gan beryglu'n ddifrifol ymwrthedd y deunydd i effaith a blinder.
Mae priodweddau mecanyddol titaniwm Gradd 2 yn-ddibynnol ar dymheredd, gyda'i berfformiad yn amrywio'n sylweddol ar draws ystodau tymheredd cryogenig, amgylchynol ac uchel. Isod mae'r data eiddo mecanyddol nodweddiadol (yn unol â safonau ASTM) ar gyfer titaniwm Gradd 2 ar dymheredd cyffredin:
Nodiadau Allweddol ar Dymheredd-Perfformiad Cysylltiedig:
Tymheredd Cryogenig (-270 gradd i -196 gradd): Mae titaniwm Gradd 2 yn arddangos perfformiad cryogenig rhagorol-mae ei gryfder yn cynyddu'n sylweddol o'i gymharu â thymheredd amgylchynol, tra bod hydwythedd yn cael ei gynnal ar lefel resymol. Mae hyn yn ei wneud yn addas ar gyfer cymwysiadau tymheredd isel fel tanciau storio nwy hylif.
Tymheredd amgylchynol (25 gradd): Mae'r deunydd yn cyflawni cyfuniad cytbwys o gryfder a hydwythedd, sy'n sail i'w ddefnydd eang mewn prosesu cemegol, peirianneg forol, a dyfeisiau meddygol.
Tymheredd Uchel (100 gradd i 400 gradd): Mae cryfder yn gostwng yn raddol gyda thymheredd yn codi, ond mae hydwythedd yn cynyddu ychydig. Gellir defnyddio titaniwm Gradd 2 yn barhaus ar dymheredd hyd at 315 gradd; uwchlaw 400 gradd , mae ei wrthwynebiad ocsideiddio a'i sefydlogrwydd mecanyddol yn dirywio'n sydyn, gan gyfyngu ar ei -wasanaeth hirdymor mewn-amgylcheddau tymheredd uchel.
