Caratteristiche dei prodotti
Eccellente formabilità per lavorazione a freddo (vantaggio fondamentale)
Il vantaggio principale del Gr9 risiede nelle sue eccellenti prestazioni di lavorazione a freddo, che è la sua caratteristica più distintiva rispetto al Ti-6Al-4V (Gr5). Rispetto al Gr5, il Gr9 ha una minore resistenza alla deformazione a freddo e una migliore duttilità, consentendogli di subire vari processi di formatura a freddo come laminazione a freddo, trafilatura a freddo, piegatura a freddo, stampaggio a freddo e deformazione a freddo senza la necessità di ricottura intermedia o richiedendo solo una ricottura minima. Questa caratteristica lo rende un materiale ideale per applicazioni che richiedono lavorazione a freddo, come tubi idraulici di precisione aerospaziali, tubi del telaio di biciclette, fili guida medici e dispositivi di fissaggio per ricalcatura a freddo. Significa anche che il costo di produzione è significativamente inferiore a quello del Gr5.
Buona resistenza-duttilità
Gr9 ha una resistenza alla trazione maggiore o uguale a 620 MPa (ricotto), resistenza allo snervamento maggiore o uguale a 480 MPa e allungamento maggiore o uguale al 15%. Il suo livello di resistenza è significativamente superiore a quello del titanio puro industriale (Gr2, circa 345 MPa) pur mantenendo una buona plasticità e tenacità. La sua resistenza-plasticità è superiore a quella della maggior parte delle leghe simili al- titanio. Può soddisfare i requisiti prestazionali meccanici della maggior parte dei componenti strutturali allo stato ricotto senza la necessità di trattamenti termici complessi.
Eccellente resistenza alla corrosione
Come tutte le leghe di titanio, il Gr9 si basa su un film di ossido di TiO₂ denso, stabile e autoriparante formatosi spontaneamente sulla sua superficie, che mostra un'eccellente resistenza alla corrosione uniforme e alla vaiolatura nell'acqua di mare, nelle soluzioni di cloruro, nella maggior parte degli acidi organici e negli acidi debolmente riducenti. La sua resistenza alla corrosione è paragonabile a quella del titanio commercialmente puro (Gr2) e di gran lunga superiore a quella degli acciai inossidabili e delle leghe di rame. Funziona eccezionalmente bene negli ambienti marini e nei mezzi chimici, rendendolo la scelta materiale ideale per l'ingegneria navale, le tubazioni chimiche, la desalinizzazione dell'acqua di mare e altri campi correlati.
Buone prestazioni di saldatura
Gr9 presenta eccellenti prestazioni di saldatura. Non richiede preriscaldamento complesso o trattamento termico post-saldatura durante la saldatura e le proprietà del giunto saldato sono paragonabili a quelle del materiale di base. Può essere collegato utilizzando vari metodi come la saldatura TIG (Tungsten Inert Gas), la saldatura MIG (Metal Inert Gas), la saldatura al plasma, la saldatura a fascio di elettroni e la saldatura laser. Durante la saldatura, è necessario utilizzare gas inerte (argon) in quantità sufficiente per proteggere dalla contaminazione dovuta all'ossidazione ad alta-temperatura.
Buone proprietà di lavorazione a caldo
Il Gr9 ha buone proprietà di lavorazione a caldo e può essere formato attraverso processi di lavorazione a caldo come forgiatura, laminazione a caldo ed estrusione a caldo entro un intervallo di temperature compreso tra 800 e 1000 gradi. La ricottura può essere eseguita dopo la lavorazione a caldo per ottenere la combinazione ottimale di microstruttura e proprietà meccaniche.
Eccellenti prestazioni a fatica
Il Gr9 mostra un'eccellente resistenza alla fatica, in particolare nelle condizioni di lavorazione-a freddo e ricottura, dove le sue prestazioni di fatica a ciclo elevato-superano quelle del titanio puro industriale. Controllando la quantità di deformazione per lavorazione a freddo-e i parametri di ricottura, è possibile raggiungere un equilibrio flessibile tra resistenza, plasticità e proprietà di fatica per soddisfare i requisiti di progettazione in diverse condizioni operative.
Specifiche tecniche
Composizione chimica (ASTM B348 / ASTM B863 / GB/T 2965)
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Elemento |
Requisiti standard |
Note |
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Ti |
Quantità rimanente (Matrice) |
Elementi della matrice che forniscono una matrice leggera, eccellente resistenza alla corrosione e biocompatibilità |
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Al |
2.5 - 3.5% |
Elementi stabili in fase alfa- che migliorano la resistenza a temperatura ambiente e ad alte temperature |
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V |
2.0 - 3.0% |
Elementi stabili in fase beta, che migliorano le prestazioni di lavorazione a freddo e l'adattamento della resistenza-duttilità |
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Fe |
Inferiore o uguale allo 0,30% |
Controllare rigorosamente per evitare di compromettere la resistenza alla corrosione |
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O |
Inferiore o uguale allo 0,15% |
Elementi gap, che influenzano in modo significativo l'equilibrio tra resistenza e plasticità |
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C |
Inferiore o uguale allo 0,08% |
Controllo rigoroso; livelli eccessivi ridurranno la plasticità |
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N |
Inferiore o uguale allo 0,03% |
Gli elementi gap, se troppo alti, ridurranno la tenacità |
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H |
Inferiore o uguale allo 0,015% |
Controllo rigoroso del contenuto di idrogeno per prevenire l'infragilimento da idrogeno |
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Altri elementi (singoli) |
Inferiore o uguale allo 0,10% |
- |
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Altri elementi (totale) |
Inferiore o uguale allo 0,40% |
- |
Proprietà fisiche
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Proprietà |
Valore/Intervallo |
Condizioni di prova |
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Densità |
4,48 g/cm³ |
Temperatura ambiente (20 gradi) |
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Punto di fusione |
≈ 1640 gradi |
- |
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Coefficiente di dilatazione termica (20-400 gradi) |
8.8 × 10⁻⁶ /K |
- |
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Modulo elastico (modulo di Young) |
≈ 110 GPa |
Temperatura ambiente |
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Conducibilità termica (20 gradi) |
≈ 8.0 W/(m·K) |
- |
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Resistività |
≈ 1.70 μΩ·m |
- |
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Rapporto di Poisson |
≈ 0.31 |
Temperatura ambiente |
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Magnetismo |
Non-magnetico |
Tutte le leghe di titanio sono materiali non-magnetici |
Proprietà meccaniche (condizione ricotta, valori tipici, ASTM B348 / ASTM B863)
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Proprietà |
Valore tipico |
Specifica |
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Resistenza alla trazione |
Maggiore o uguale a 620 MPa |
ASTM B348/GB/T2965 |
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Limite di snervamento (compensazione dello 0,2%) |
Maggiore o uguale a 480 MPa |
ASTM B348/GB/T2965 |
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longitudine |
Maggiore o uguale al 15% |
ASTM B348/GB/T2965 |
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Riduzione dell'area-della sezione trasversale |
Maggiore o uguale al 30% |
- |
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Durezza (Brinell) |
230 - 280 HB |
- |
Nota: il livello di resistenza di Gr9 è compreso tra il titanio puro industriale (Gr2, circa 345 MPa) e Ti-6Al-4V (Gr5, maggiore o uguale a 895 MPa). È adatto per applicazioni con requisiti di resistenza moderati ed elevate esigenze di formabilità per lavorazione a freddo. La resistenza può essere ulteriormente aumentata nella condizione lavorata a freddo (ad esempio, tubi trafilati a freddo, nastri laminati a freddo).
Resistenza alla corrosione (valore tipico)
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Medio |
Concentrazione |
Temperatura |
Tasso di corrosione (mm/anno) |
Valutazione |
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Acqua di mare |
- |
Temperatura ambiente ad alta temperatura |
Ignorato (<0,01) |
Eccellente |
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Ambiente atmosferico |
- |
Temperatura ambiente |
Ignorato |
Eccellente |
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Acido nitrico (HNO₃) |
10-40% |
Temperatura ambiente |
＜0.05 |
Eccellente |
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Acido solforico (H₂SO₄) |
Inferiore o uguale al 10% |
Temperatura ambiente |
＜0.1 |
Bene |
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Acido cloridrico (HCl) |
Inferiore o uguale al 3% |
Temperatura ambiente |
＜0.1 |
Bene |
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Idrossido di sodio (NaOH) |
10-50% |
Temperatura ambiente |
＜0.05 |
Eccellente |
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Gli acidi organici (come acido acetico, acido citrico, ecc.) |
- |
Temperatura ambiente |
＜0.1 |
Bene |
Nota: le leghe di titanio hanno una scarsa resistenza alla corrosione in mezzi come l'acido solforico concentrato e l'acido fluoridrico concentrati ad alta-temperatura. La resistenza alla corrosione del Gr9 è paragonabile a quella del titanio commercialmente puro (Gr2). Per la selezione di materiali specifici, fornire condizioni operative dettagliate e possiamo fornire assistenza con una valutazione mirata della corrosione.
Prestazioni ad alta-temperatura
Gr9 mantiene una buona resistenza a temperature moderate. Di seguito sono riportati i valori di riferimento tipici per la resistenza alla trazione in funzione della temperatura (stato ricotto):
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Temperatura |
Resistenza alla trazione (MPa) |
Tasso di mantenimento delle prestazioni |
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Temperatura ambiente (20 gradi) |
Maggiore o uguale a 620 |
100% |
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200 gradi |
≈ 500 |
Maggiore o uguale all'80% |
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300 gradi |
≈ 430 |
Maggiore o uguale al 69% |
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400 gradi |
≈ 370 |
Maggiore o uguale al 60% |
Stabilità termica a lungo-termine:
Gr9 è una lega quasi- di titanio che mostra un'eccellente stabilità microstrutturale durante il servizio a lungo-termine a temperature inferiori o uguali a 350 gradi, senza alcuna trasformazione di fase significativa o precipitazione di fasi fragili. Grazie al suo basso contenuto di vanadio (2,0-3,0%), contiene meno fase, con conseguente stabilità termica a lungo termine superiore rispetto alle + leghe di titanio (come Gr5).
Prestazioni antiossidanti:
Gr9 può formare uno strato protettivo di ossido a temperature inferiori a 500 gradi. A temperature più elevate, il tasso di ossidazione aumenta. Per una maggiore resistenza all'ossidazione, prendere in considerazione l'applicazione di rivestimenti protettivi o la selezione di leghe di titanio con un contenuto di alluminio più elevato.
Prestazioni di lavoro a freddo (vantaggio principale)
Gr9 è uno dei gradi di leghe di titanio più eccellenti in termini di prestazioni di lavorazione a freddo. Di seguito sono riportati i valori tipici di riferimento per la capacità di lavoro a freddo:
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Metodo di lavorazione a freddo |
Quantità di deformazione tipica (caso singolo) |
È necessaria una ricottura intermedia |
Forme di prodotto applicabili |
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Trafilatura a freddo (Tubi/Barre) |
15-30% |
Una grande deformazione richiede una ricottura intermedia |
Tubi e barre di precisione |
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Laminazione a freddo (nastri/lamiere) |
20-40% |
Una grande deformazione richiede una ricottura intermedia |
Lastre sottili, strisce |
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Piegatura a freddo |
Buona formabilità |
Di solito non necessario |
Materiali per tubi, materiali profilati |
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Direzione fredda |
Buona formabilità |
Una grande deformazione richiede una ricottura intermedia |
Elementi di fissaggio, rivetti |
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Stampaggio a freddo |
Buona formabilità |
Di solito non necessario |
Stampaggi, Guarnizioni |
Nota: le eccellenti proprietà di lavorazione a freddo del Gr9 lo rendono il materiale preferito per tubi di precisione idraulici aerospaziali e tubi per telai di biciclette. La resistenza può essere ulteriormente migliorata dopo la lavorazione a freddo (resistenza alla trazione fino a 700-800 MPa in condizioni di trafilatura a freddo).
Supporti applicabili
1. Ambiente atmosferico: eccellente resistenza alla corrosione, nessuna necessità di protezione del rivestimento superficiale.
2. Soluzioni di acqua di mare e cloruro: resistenza superiore alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale.
3. Acidi ossidanti: come l'acido nitrico (a concentrazioni da moderate a basse a temperatura ambiente), eccellente resistenza alla corrosione.
4. Acidi riducenti deboli: come l'acido solforico diluito (inferiore o uguale al 10%), l'acido cloridrico diluito (inferiore o uguale al 3%), possono essere sopportati a temperatura ambiente.
5. Acidi organici: acido acetico, acido ossalico, acido citrico, ecc.
6. Soluzioni alcaline: idrossido di sodio, idrossido di potassio, ecc. (buona resistenza alla corrosione a temperatura ambiente).
7. Cherosene per aviazione, olio idraulico: buona compatibilità.
8. Vapore ad alta-temperatura (tenere presente i limiti di temperatura).
Note: Gr9 is not resistant to strong corrosive media such as hydrofluoric acid, high-temperature concentrated sulfuric acid (>70%) e acido cloridrico concentrato.
Gr9 (TA18, Ti-3Al-2.5V) è adatto per applicazioni che richiedono una combinazione di resistenza moderata, eccellente lavorabilità a freddo e resistenza alla corrosione ed è consigliato per i seguenti campi:
Campi di applicazione
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Aerospaziale
Tubazioni idrauliche aerospaziali (AMS 4943 / AMS 4944), tubazioni pneumatiche, tubazioni del carburante, elementi di fissaggio, componenti strutturali, tubazioni del sistema di controllo ambientale. -
Ingegneria medica e biomedica
Fili guida medici, strumenti chirurgici, strumenti odontoiatrici, impianti ortopedici (non-portanti-), molle mediche. -
Marina e costruzione navale
Sistemi di tubazioni dell'acqua di mare per navi, tubi degli scambiatori di calore, componenti strutturali di apparecchiature per acque profonde, pompe dell'acqua di mare e parti di valvole. -
Biciclette e attrezzature sportive
Tubi del telaio della bicicletta, raggi della bicicletta, mazze da golf, attrezzatura da sci, attrezzatura per attività all'aperto. -
Petrolchimico ed energetico
Fasci tubieri di scambiatori di calore, sistemi di tubazioni chimiche, parti interne di reattori, componenti di valvole. -
Automotive e industriale- ad alte prestazioni
Sistemi di scarico automobilistici, componenti di motori, tubi di turbocompressori, componenti strutturali leggeri, elementi di fissaggio. -
Elettronica e prodotti di consumo
Molle di precisione, montature per occhiali, casse di orologi, telai intermedi per smartphone, componenti strutturali di dispositivi elettronici. -
Industria nucleare
Componenti del sistema di raffreddamento del reattore nucleare, apparecchiature per la movimentazione del carburante (a causa della sezione trasversale a basso assorbimento di neutroni).
Consegna e personalizzazione
Offriamo soluzioni di catena di fornitura flessibili e affidabili per assicurarvi di ricevere materiali Gr9 (TA18, Ti-3Al-2.5V) che soddisfano perfettamente i requisiti del vostro progetto.
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Modulo |
 Foglio/Piastra
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 Barra/Asta
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 Tubo/tubo
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 Bobina di nastri/fogli
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 Filo/vergella
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Gamma convenzionale |
Spessore: 0.5 - 100 mm |
Diametro Φ6-500mm |
Diametro esterno Φ10-300mm |
Spessore: 0,05 – 3,0 mm |
Diametro Φ0,1-10 mm |
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Capacità di personalizzazione |
Lamiere-laminate a caldo o a freddo-, lamiere ultra-sottili (a partire da 0,1 mm), taglio a-lunghezza fissa, trattamenti superficiali speciali (decapaggio, sabbiatura, lucidatura) |
Barre forgiate, barre-laminate a caldo, barre lucidate, barre sagomate e diverse condizioni di-trattamento termico (ricotto,-trafilato a freddo) |
Tubi senza saldatura/tubi saldati, tubi trafilati a freddo-di precisione (diametro esterno 2-50 mm), tubi a pareti spesse-di grande diametro, lavorazione delle estremità dei tubi (smussatura, lunghezza fissa), lunghezze speciali |
Materiali in nastri di precisione, bobine per stampaggio, tranciatura laminata, larghezza non-standard, pellicola protettiva speciale |
Trafilatura di precisione, fili guida medicali, fili d'apporto per saldatura, fili per molle, trattamenti superficiali speciali |
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Domande frequenti
D: Quali sono i principali vantaggi del Gr9 (TA18)?
D: Qual è la differenza tra Gr9 (TA18) e Gr5 (TC4)? Come scegliere?
D: Qual è la differenza tra Gr9 (TA18) e Gr2 (TA2)? Come scegliere?
D: Perché il Gr9 ha prestazioni di funzionamento a freddo migliori rispetto al Gr5?
D: Quali sono le prestazioni di saldatura di Gr9?
D: Qual è la temperatura operativa massima di Gr9?
D: Quali sono i principali moduli di richiesta del Gr9?
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