Titanium Gr9

Titaaniluokka 9 on alfa-beta-titaaniseos, jonka seosainepitoisuus on alhaisempi kuin luokassa 5, mikä tarjoaa kevyen painon, hyvän korroosionkestävyyden ja paremman muovattavuuden. Titaaniseosta Gr9 voidaan käyttää korkeammissa lämpötiloissa kuin kaupallisesti puhtaita titaaniseoksia 1–4, koska se voidaan kylmävalssata. Luokkaa 9 käytetään usein polkupyöräteollisuudessa, lämmönvaihtimissa, ilmailu- ja avaruusrakenteissa sekä merisovelluksissa – erityisesti silloin, kun muovattavuus, hitsattavuus ja lujuus painoa kohden ovat kriittisiä.

Suositeltu hitsauslisäaine: Ti-3Al-2.5V inerttikaasusuojauksella, esim. argon.

Yleinen materiaalikuvaus:
Tyyppi: α+β-titaaniseos (~3 % Al, ~2,5 % V)
Rakenne: Sekarakenne, jossa on enemmän alfaa kuin Ti-6Al-4V:ssä → parempi kylmämuovattavuus
Kehitetty: Sovelluksiin, joissa vaaditaan kevyttä painoa, hyvää lujuutta ja hitsattavuutta, erityisesti putkimaisessa muodossa
Vaihtoehtoiset nimet: Titaaniluokka 9, Ti-3Al-2.5V, UNS R56320, Werkstoffnr 3.7195, ASTM B338

Tärkeimmät edut:
Matala tiheys + hyvä lujuus (~600 MPa) → korkea lujuus-painosuhde
Erinomainen hitsattavuus – jopa kenttäsovelluksissa ilman edistyneitä laitteita
Hyvä muovattavuus – voidaan kylmämuovata monimutkaisiin muotoihin
Hyvä korroosionkestävyys merivedessä, klorideissa ja hapettavissa ympäristöissä
Korkea väsymislujuus – syklisesti vakaa materiaali

Haitat / Rajoitukset:
Lujuusluokkaa 5 heikompi – ei sovellu erittäin raskaille osille
Ei optimaalinen korkeissa lämpötiloissa (>350–400 °C)
Hieman virumislujuus verrattuna raskaampiin karkaistuviin seoksiin (luokka 5, 23)

Sovellukset toimialan ja arvon mukaan:
Ilmailuteollisuus: Paineputket, polttoainejärjestelmät – lujuus + hitsattavuus
Meriteollisuus / Offshore: Putkijärjestelmät, liittimet – merivedenkestävyys
Polkupyörät / Urheiluvälineet: Runkoputket, komponentit – kevyt + jäykkyys
Lämmönvaihtimet / Energiateollisuus: Putket ja levyt – korroosionkestävyys + hitsattavuus
Lääketieteellinen tekniikka: Muut kuin rakenteelliset osat – kevyt, hyvä bioyhteensopivuus

Yleinen korroosion kuvaus:
Passiivinen oksidikalvo tarjoaa hyvän korroosionkestävyyden merivedessä, klorideissa ja hapoissa
Kestää jännityskorroosiohalkeilua klorideissa
Ei altis vedyn aiheuttamalle haurastumiselle normaalissa käyttö

Korroosioympäristöt, joissa materiaali toimii hyvin:
Merivesi ja meriympäristöt (mukaan lukien vedenalainen käyttö)
Mietoja tai kohtalaisia happoja (orgaanisia, hapettavia)
Kloridiympäristöt, suolasumu ja korkea ilmankosteus
Steriilit ympäristöt / korkea puhtaus

Korroosioympäristöt, joissa materiaalia tulisi välttää:
Fluorivetyhappo (HF)
Voimakkaat pelkistävät hapot korkeassa lämpötilassa (esim. kuuma HCl)
Seisovat hapot, joilla on alhainen pH ja alhainen happipitoisuus

Materiaalin tekniset ominaisuudet (hehkutettu tila, ASTM B338):
Ominaisuus (tyypillinen arvo)
Myötölujuus (0,2 %): ~450–550 MPa
Vetolujuus: ~620–690 MPa
Murtovenymä: ~18–25 %
Tiheys: ~4,48 g/cm³
Elastisuusmoduuli: ~105 GPa
Lämmönjohtavuus: ~7–8 W/m·K
Käyttölämpötila: Suositus ≤ 350 °C pitkäaikaisessa käytössä
Hitsauskyky: Erittäin hyvä – vaatii yksinkertaisen inertin kaasuympäristön
Lasistettavuus: Hyvä – erityisesti kylmämuokkaus, taivutus, valssaus