1. Phân biệt cốt lõi: Thành phần hóa học
2. Tính chất cơ học: Độ bền và độ dẻo dai
3. Chống ăn mòn
Lớp 3 (CP Titan): Dựa vào một lớp màng thụ động titan dioxide (TiO₂) dày đặc, có khả năng tự phục hồi. Nó vượt trội trongmôi trường ăn mòn nhẹ đến trung bình(nước ngọt, nước biển, axit trung tính/yếu/kiềm) và có khả năng chống ăn mòn kẽ hở/rỗ cao trong điều kiện điển hình. Tuy nhiên, nó dễ bị tổn thươngaxit khử mạnh(ví dụ, axit sulfuric đậm đặc, axit clohydric) vàmôi trường oxy hóa ở nhiệt độ-cao(trên ~300 độ), nơi màng thụ động có thể bị hỏng.
Lớp 5 (Ti-6Al-4V): Nhôm trong thành phần của nó tăng cường màng TiO₂, cải thiện khả năng chống lạimôi trường oxy hóa(ví dụ: axit nitric, không khí có nhiệt độ-cao). Nó cũng hoạt động tốt trong nước biển và hầu hết các hóa chất công nghiệp. Tuy nhiên, lớp 5khả năng chống ăn mòn kẽ hở kém hơn một chút trong dung dịch clorua đậm đặc, nóng(ví dụ: 80 độ + nước biển) so với Loại 3, do tác động nhỏ của vanadi đến độ ổn định của màng.
4. Khả năng định hình và khả năng gia công
Lớp 3: Độ bền thấp hơn và độ dẻo cao hơn làm cho nócó khả năng định hình cao. Nó có thể được gia công nguội (uốn cong, cuộn, kéo thành tấm/dây mỏng) với lực tối thiểu và ít nguy cơ bị nứt. Khả năng gia công làvừa phải-Độ dẫn nhiệt thấp của titan (phổ biến ở tất cả các loại) gây ra sự tích tụ nhiệt, nhưng độ mềm của Lớp 3 giúp giảm mài mòn dụng cụ so với hợp kim.
lớp 5: Độ bền cao (đặc biệt ở điều kiện STA) làm cho nóđịnh hình kém. Tạo hình nguội đòi hỏi lực cực lớn và thường-làm nóng trước (đến ~300–500 độ ) để tránh gãy xương; các hình dạng phức tạp thường được tạo ra bằng cách đúc hoặc rèn (không uốn/cán). Khả năng gia công làkhó : Độ cứng cao và độ dẫn nhiệt thấp dẫn đến mài mòn dụng cụ nhanh, đòi hỏi các dụng cụ chuyên dụng (ví dụ hạt dao cacbit), chất làm mát và tốc độ cắt chậm. Gia công cấp 5 thường tốn thời gian và chi phí gấp 2–3 lần{6}} so với cấp 3.
5. Phản ứng xử lý nhiệt
Lớp 3: Là loại titan CP, nókhông thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt. Ủ (làm nóng đến ~650–700 độ, làm nguội chậm) là phương pháp xử lý nhiệt phổ biến duy nhất-nó làm giảm căng thẳng bên trong do gia công nguội và khôi phục độ dẻo nhưng không làm thay đổi độ bền. Gia công nguội (ví dụ như cán, kéo) là cách duy nhất để tăng độ bền của Lớp 3 (với cái giá phải trả là độ dẻo).
lớp 5: Là một hợp kim alpha{0}}beta, nóphản ứng mạnh mẽ với xử lý nhiệt. Quy trình phổ biến nhất-giải pháp xử lý và lão hóa (STA)-liên quan đến:
Làm nóng đến 920–960 độ (vùng pha alpha{2}}beta) để hòa tan vanadi vào ma trận alpha.
Làm nguội nhanh (làm mát bằng nước) để giữ vanadi ở trạng thái siêu bền (pha '-martensitic).
Lão hóa ở nhiệt độ 480–650 độ để kết tủa các hạt pha-beta mịn, đồng nhất, ngăn chặn chuyển động lệch vị trí và tăng cường độ đáng kể.
6. Ứng dụng điển hình
Ứng dụng cấp 3 (Ưu tiên khả năng định hình + Độ bền nhẹ + Chống ăn mòn)
Kỹ thuật hàng hải: Các bộ phận nhỏ-tiếp xúc với nước biển (ví dụ: thân van, cánh bơm) có độ bền vừa phải và khả năng chống ăn mòn đủ.
Xử lý hóa chất: Bể, ống và phụ kiện-áp suất thấp dành cho chất lỏng-không ăn mòn (ví dụ: axit cấp thực phẩm-).
Thiết bị y tế: Các bộ phận không-chịu tải-(ví dụ: trục dụng cụ phẫu thuật, khay nha khoa) trong đó khả năng định dạng và khả năng tương thích sinh học là yếu tố then chốt.
Hàng tiêu dùng: Phần cứng nhẹ (ví dụ: ốc vít cho thiết bị ngoài trời) trong đó chi phí và tính dễ chế tạo quan trọng hơn độ bền cao.
Ứng dụng Lớp 5 (Ưu tiên Tỷ lệ cường độ + sức mạnh cao-đến-trọng lượng)
Hàng không vũ trụ: Các thành phần cấu trúc chính (ví dụ: khung máy bay, cánh động cơ, bộ phận hạ cánh) trong đó việc tiết kiệm trọng lượng và độ bền là rất quan trọng.
Y sinh: Bộ cấy ghép chịu tải-(ví dụ: thay khớp háng/đầu gối, thanh hợp nhất cột sống) trong đó cần có độ bền cao, khả năng tương thích sinh học và khả năng chống mỏi.
ô tô: Các bộ phận có hiệu suất-cao (ví dụ: van động cơ xe đua, bộ phận ống xả) để giảm trọng lượng và cải thiện độ bền.
Máy móc công nghiệp: Các bộ phận có-tải trọng cao (ví dụ: các bộ phận bên trong bình chịu áp lực, các-ốc vít chịu tải nặng) đòi hỏi độ bền vượt quá khả năng của CP titan.
7. Chi phí
Các nguyên tố hợp kim: Nhôm và vanadi làm tăng thêm chi phí nguyên liệu thô.
Độ phức tạp sản xuất: Cấp 5 yêu cầu nấu chảy chính xác hơn (để kiểm soát tỷ lệ hợp kim) và thường xử lý nhiệt/rèn (so với cán đơn giản đối với Cấp 3).
Chi phí gia công: Khả năng gia công kém của Lớp 5 làm tăng thời gian chế tạo và chi phí dụng cụ.
