Titàn vs Nerjaveèi: Ki materyèl ki pi bon?
Dec 17, 2025
Nan domèn materyèl jeni, Titàn ak Nerjaveèi yo souvan parèt aklè kòm de metal segondè -pèfòmans yo itilize nan yon pakèt endistri.
Aplikasyon yo kouvri ayewospasyal, medikal, maren, ak pwodwi konsomatè, kondwi pa inik mekanik, chimik, ak karakteristik fizik yo.
Atik sa a bay yon konparezon pwofesyonèl, ki baze sou done-de materyèl sa yo, ki vize pou enfòme desizyon seleksyon materyèl ak otorite ak klè.
Konpozisyon chimik & sistèm alyaj
Titàn alyaj
Li se tipikman itilize nan de fòm:
Komèsyal pi Titàn (Klas 1-4) - diferan kontni oksijèn kontwole fòs ak duktilite.
Titàn alyaj - sitou Ti-6Al-4V (Klas 5), workhorse endistri a.
| Titàn Klas | Konpozisyon | Karakteristik kle yo |
| Klas 1 | ~ 99.5% Ti, trè ba O | Softest, pi ductile, ekselan rezistans korozyon |
| Klas 2 | ~ 99.2% Ti, ba O | Pi fò pase Klas 1, lajman ki itilize nan aplikasyon endistriyèl |
| Klas 5 (Ti-6Al-4V) | ~ 90% Ti, 6% Al, 4% V | Gwo fòs -a-rapò pwa, ayewospasyal ak itilizasyon byomedikal |
| Klas 23 | Ti-6Al-4V ELI (Interstitial ki ba anpil) | Amelyore biocompatibility pou implants |
Fanmi Nerjaveèi asye
Nerjaveèi yo se alyaj fè-ki gen pi gwo pase oswa egal a 10.5% Kwòm, ki fòme yon fim pasif Cr₂O₃ pou rezistans korozyon. Yo gwoupe pa mikrostruktur:
| Fanmi | Klas tipik | Eleman Alloying kle | Karakteristik Prensipal | Aplikasyon komen |
| Austenitic | 304, 316, 321 | Cr, Ni, (Mo nan 316), (Ti nan 321) | Ekselan rezistans korozyon, ki pa-mayetik, bon fòmabilite | Pwosesis manje, aparèy medikal, ekipman chimik |
| Feritik | 409, 430, 446 | Kr | Mayetik, modere rezistans korozyon, bon konduktiviti tèmik | Echapman otomobil, aparèy, taye achitekti |
Martensitic |
410, 420, 440A/B/C | Kr, C | Segondè dite ak fòs, mayetik, mwens korozyon -rezistan | Kouto, lam turbine, zouti |
| Duplex | 2205, 2507 | Kr, Ni, Mo, N | Segondè fòs, amelyore rezistans klori estrès korozyon krak (SCC). | Estrikti maren, lwil oliv ak gaz, pon |
| Presipitasyon-Redi | 17-4PH, 15-5PH, 13-8Mo | Cr, Ni, Cu, Al (oswa Mo, Nb) | Konbine gwo fòs ak rezistans korozyon, chalè -tretabl | Aerospace, defans, arbr, tiyo, eleman nikleyè |
Pwopriyete mekanik nan Titàn vs Nerjaveèi
Chwazi ant Titàn ak Nerjaveèi mande pou konprann pwofil mekanik diferan yo. Tablo ki anba a montre pwopriyete ki pi enpòtan pou klas yo itilize souvan:
Tablo Konparezon Pwopriyete Mekanik
| Pwopriyete | Titàn Klas 2(Komèsyalman pi) | Ti-6Al-4V(Klas 5) | 304 Nerjaveèi | 316 Nerjaveèi |
| Dansite (g/cm³) | 4.51 | 4.43 | 8.00 | 8.00 |
| Fòs rupture (MPa) | ~345 | ~900 | ~505 | ~515 |
| Fòs Sede (MPa) | ~275 | ~830 | ~215 | ~205 |
| elongasyon (%) | ~20 | 10–14 | ~40 | ~40 |
| Dite (HB) | ~160 | ~330 | 150–170 | 150–180 |
| Modil elastik (GPa) | ~105 | ~114 | ~193 | ~193 |
| Fòs fatig (MPa) | ~240 | ~510 | ~240 | ~230 |
Rezistans Kowozyon & Konpòtman Sifas
Pèfòmans korozyon souvan dikte chwa materyèl nan anviwònman ki mande.
Tou de Titàn ak Nerjaveèi depann sou fim oksid pasif -poutan konpòtman yo diverge byen sevè anba klori, asid, ak tanperati ki wo.
Fòmasyon fim pasif
Titàn (TiO₂)
Imedyatman fòme yon2-10 nmkouch oksid epè, ki geri pwòp tèt ou
Re-pasive rapid si grate-menm nan dlo lanmè
Nerjaveèi (Cr₂O₃)
Devlope yon0.5-3 nmfim oksid kwòm
Efektif nan anviwònman oksidan men vilnerab kote oksijèn apovri
Pèfòmans nan anviwònman agresif
| Anviwònman | Ti-6Al-4V | 316 Nerjaveèi |
| Solisyon ki gen klori | Pa gen pitting nan Cl⁻ jiska 50 g / L nan 25 degre | Pitting papòt ~ 6 g / L Cl⁻ nan 25 degre |
| Immersion nan dlo lanmè | < 0.01 mm/year corrosion rate | 0.05-0.10 mm / ane; lokalize pitting |
| Medya asid (HCl 1 M) | Pasif jiska ~ 200 degre | Atak inifòm grav; ~ 0.5 mm / ane |
| Asid oksidan (HNO₃ 10%) | Ekselan; atak neglijab | Bon; ~ 0.02 mm/ane |
| Oksidasyon segondè-tanperati | Ki estab nan ~ 600 degre | Ki estab nan ~ 800 degre (tanzantan) |
Sensibilite korozyon lokalize
Pitting & Crevice Kowozyon
Titàn: Pitting potansyèl > +2.0 V vs SCE; esansyèlman iminitè anba sèvis nòmal.
316 SS: Pitting potansyèl ~ +0.4 V vs SCE; kowozyon nan fant komen nan klori kowonpi.
Krakasyon estrès-korozyon (SCC)
Titàn: Pwatikman san SCC nan tout medya akeuz.
Austenitic SS: Gen tandans fè SCC nan anviwònman klori cho (egzanp, pi wo a 60 degre).
Tretman andigman & Coatings
Titàn
Anodizing: Amelyore epesè oksid (jiska 50 nm), pèmèt koulè make.
Oksidasyon Micro-Arc (MAO): Kreye yon kouch 10-30 µm tankou seramik; ranfòse mete ak rezistans korozyon.
Nitruration Plasma: Amelyore dite sifas ak lavi fatig.
Nerjaveèi asye
Pasivasyon asid: Asid nitrique oswa asid asid retire fè gratis, epès fim Cr₂O₃.
Elektwopolisaj: Lise pik ak fon mikwoskal yo, diminye sit fant yo.
Kouch PVD (egzanp, TiN, CrN): Ajoute yon baryè mens difisil pou mete ak atak chimik.
Pwopriyete tèmik & Tretman chalè nan Titàn vs Nerjaveèi
Konpòtman tèmik enfliyanse chwa materyèl pou eleman ki ekspoze a balanse tanperati oswa sèvis gwo chalè.
Titàn vs Nerjaveèi diferan anpil nan kondiksyon chalè, ekspansyon, ak tretman.
Konduktivite tèmik & ekspansyon
| Pwopriyete | Ti-6Al-4V | 304 Nerjaveèi |
| Kondiktivite tèmik (W/m·K) | 6.7 | 16.2 |
| Kapasite Chalè Espesifik(J/kg·K) | 560 | 500 |
| Koefisyan ekspansyon tèmik(20-100 degre, 10⁻⁶/K) | 8.6 | 17.3 |
Klas ki ka trete ak chalè ki pa ka di
Martensitic Nerjaveèi yo ka trete chalè-e yo ka fè tèt di ak tanperaman pou reyalize pwopriyete mekanik vle.
Austenitic Nerjaveèi yo pa -redifize pa tretman chalè, men fòs yo ka ogmante nan travay frèt.
Duplexasye konte sou D 'chalè kontwole pandan soude, ki pa gen okenn redi plis.
Alyaj Titàn, tankou Ti-6Al-4V, yo ka trete chalè pou optimize pwopriyete mekanik yo, ki gen ladan rkwir solisyon, aje, ak soulaje estrès.
Estabilite ak oksidasyon wo-tanperati
Titànreziste oksidasyon jiska ~ 600 degre nan lè a. Anplis de sa, frajilman nan difizyon oksijèn ka rive.
Nerjaveèi asye(304/316) rete estab nan ~ 800 degre tanzantan, ak itilizasyon kontinyèl jiska ~ 650 degre.
Fòmasyon echèl: SS fòme echèl chromia pwoteksyon; oksid Titàn a adhere fòtman, men echèl epè ka depale anba monte bisiklèt.
Fabrikasyon & Rantre nan Titanium vs Nerjaveèi
Fòmabilite ak machinability
Austenitic Nerjaveèi yo trè fòmab epi yo ka fasilman fòm lè l sèvi avèk pwosesis tankou desen gwo twou san fon, Stamping, ak koube.
Ferritik ak martensitic asye pur gen pi ba fòmabilite. Titàn gen mwens fòmabl nan tanperati chanm akòz gwo fòs li, men teknik -fòmasyon cho yo ka itilize pou fòme li.
Machining Titàn pi difisil pase asye pur akòz konduktiviti tèmik ki ba li yo, gwo fòs, ak reyaksyon chimik, ki ka mennen nan mete zouti rapid.
Defi soude ak brasaj
Soude asye pur se yon pwosesis byen -etabli, ak plizyè teknik ki disponib. Sepandan, yo dwe pran prekosyon pou anpeche pwoblèm tankou korozyon nan sit la soude.
Soude Titàn se pi difisil paske li mande pou yon anviwònman pwòp ak pwoteksyon gaz inaktif pou anpeche kontaminasyon soti nan oksijèn, nitwojèn, ak idwojèn, ki ka degrade pwopriyete yo mekanik nan soude a.
Brazman ka itilize tou pou tou de materyèl, men diferan metal filler ak paramèt pwosesis yo nesesè.
Preparasyon pou fabrikasyon aditif (enpresyon 3D).
Tou de Titàn ak Nerjaveèi yo apwopriye pou fabrikasyon aditif.
Gwo rapò fòs-a-pwa Titàn fè li atire pou aplikasyon ayewospasyal ak medikal ki pwodui atravè enprime 3D.
Se asye pur tou lajman ki itilize nan enprime 3D, espesyalman pou pwodwi jeyometri konplèks nan machandiz konsomatè ak enstriman medikal.
Fini sifas (polisaj, pasivasyon, anodize)
Nerjaveèi yo ka poli nan yon gwo klere, ak pasiv pou amelyore rezistans korozyon li yo.
Titàn ka poli ak anodize pou kreye diferan fini sifas ak koulè, osi byen ke amelyore korozyon li yo ak rezistans mete.
Biokonpatibilite ak itilizasyon medikal
Nan aplikasyon medikal, konpatibilite tisi, rezistans korozyon nan likid kò, ak estabilite alontèm detèmine konvnab materyèl.
Istwa Enplantasyon Titàn la ak Osteoentegrasyon
Adopsyon bonè (ane 1950):
Rechèch Per-Ingvar Brånemark te revele ke lyezon zo yo dirèkteman nan Titàn (osteoentegrasyon).
Premye enplantasyon dantè siksè itilize CP Titàn, demontre>Pousantaj siksè 90%.nan 10 ane.
Mekanis osteoentegrasyon:
NatifnatalTiO₂kouch sifas sipòte atachman selil zo ak pwopagasyon.
Sifas rugueux oswa anodize ogmante zòn kontak zo-enplantasyon pa20–30%, amelyore estabilite.
Itilizasyon aktyèl:
Enplantasyon òtopedik:Jwenti anch ak jenou (Ti-6Al-4V ELI)
Aparèy dantè:Vis, abutment
Aparèy epinyè:Kaj ak branch bwa
Nerjaveèi asye nan zouti chirijikal ak enplantasyon tanporè
Enstriman chirijikal:
304Lepi316Lasye pur domine scalpels, forceps, ak kranpon akòz fasilite esterilizasyon ak gwo fòs.
Autoclave cycles (> 1,000)pa lakòz okenn echèk korozyon oswa fatig enpòtan.
Aparèy fiksasyon tanporè:
Broch, vis, ak plak fabrike nan316Lofri ase fòs pou reparasyon ka zo kase.
Retire nan6-12 mwaminimize enkyetid sou lage nikèl oswa sansibilizasyon.
Esterilizasyon ak repons tisi alontèm
| Metòd esterilizasyon | Titàn | Nerjaveèi asye |
| Otoklav (vapè) | Ekselan; pa gen okenn chanjman sifas | Ekselan; mande pou tcheke pasivasyon |
| Chimik (egzanp, glutaraldehyde) | Pa gen efè negatif | Ka akselere pitting si klori kontamine |
| Gamma iradyasyon | Pa gen enpak sou pwopriyete mekanik | Ti oksidasyon sifas posib |
Titànekspozisyonminimòm lage ion (< 0.1 µg/cm²/day) and elicits a ti repons kò etranje, fòme yon mens, kapsil fib ki estab.
316L SSdegajefè, chromium, iyon nikèlnan pi gwo pousantaj (0.5-2 µg / cm² / jou), potansyèlman pwovoke enflamasyon lokal nan ka ki ra.
Aplikasyon nan Titanium vs Nerjaveèi
Nerjaveèi asyevsTitànse tou de materyèl jeni lajman itilize li te ye pou rezistans korozyon yo ak fòs,
men jaden aplikasyon yo diferan anpil akòz diferans ki genyen nan pwa, pri, pwopriyete mekanik, ak byokonpatibilite.
Aplikasyon Titanium
Aerospace ak Aviyasyon
Ankadreman ak konpozan angrenaj aterisaj
Pati motè jè (lam konpresè, boîtier, disk)
Estrikti veso espasyèl ak Fastener
Rezon ki fè:Gwo fòs -a-rapò pwa, ekselan rezistans fatig, ak rezistans korozyon nan anviwònman ekstrèm.
Medikal ak Dantè
Enplantasyon òtopedik (ranplasman anch ak jenou)
Enplantasyon dantè ak abutment
Enstriman chirijikal
Rezon ki fè:Byokonpatibilite eksepsyonèl, ki pa-toksisite, ak rezistans nan likid kò.
Marin ak Offshore
Kok soumaren
Echanjeur chalè ak tib kondansateur nan dlo lanmè
Platfòm lwil oliv ak gaz lanmè
Rezon ki fè:Rezistans korozyon siperyè nan anviwònman ki rich ak dlo sale nan klori-.
Endistri Pwosesis Chimik
Reaktè, veso, ak kanalizasyon pou manyen asid korozif (egzanp, asid idroklorik, asid silfirik)
Rezon ki fè:Inert nan pifò pwodwi chimik yo ak ajan oksidan nan tanperati ki wo.
Espò ak byen pou konsomatè
Bisiklèt ki gen gwo -pèfòmans, klib gòlf, ak mont
Rezon ki fè:Estetik ki lejè, dirab ak prim.
Aplikasyon asye pur
Achitekti ak Konstriksyon
Cladding, balistrad, travès estriktirèl
Twati, pòt asansè, ak panno fasad
Rezon ki fè:Fè apèl ayestetik, rezistans korozyon, ak fòs estriktirèl.
Endistri manje ak bwason
Ekipman pou trete manje, tank, ak lavabo
Brasri ak ekipman letye
Rezon ki fè:Sifas ijyenik, rezistans nan asid manje, fasil esterilize.
Aparèy medikal ak zouti
Enstriman chirijikal (scalpels, forceps)
Ekipman lopital ak plato
Rezon ki fè:Segondè dite, rezistans korozyon, ak fasilite esterilizasyon.
Endistri otomobil
Sistèm echapman, taye, ak Fastener
Tank gaz ak ankadreman
Rezon ki fè:Rezistans korozyon, fòmabilite, ak pri modere.
Ekipman Endistriyèl ak Pwosesis Chimik
Veso presyon, echanjeur chalè, ak tank
Ponp, tiyo, ak sistèm kanalizasyon
Rezon ki fè:Rezistans segondè -tanperati ak rezistans nan yon pakèt pwodwi chimik yo.
Estanda, Espesifikasyon & Sètifikasyon
Estanda Titanium
ASTM F136: Ti‑6Al‑4V ELI pou implants
AMS 4911: Aerospace Titàn
ISO 5832-3: Implants-Titàn san alyaj
Estanda asye pur
ASTM A240: Plak, fèy
ASTM A276: Ba ak branch bwa
EN 10088: klas asye pur
ISO 7153-1: Enstriman chirijikal
Tablo konparezon: Titàn vs Nerjaveèi
| Pwopriyete / Karakteristik | Titàn (egzanp, Ti-6Al-4V) | Nerjaveèi (egzanp, 304, 316, 17-4PH) |
| Dansite | ~ 4.5 g / cm³ | ~ 7.9 - 8.1 g / cm³ |
| Fòs Espesifik (Fòs-a-Pwa) | Trè wo | Modere |
| Fòs rupture | ~900–1,100 MPa (Ti-6Al-4V) | ~500–1,000 MPa (depann sou klas) |
| Sede fòs | ~ 830 MPa (Ti-6Al-4V) | ~200–950 MPa (egzanp, 304 a 17-4PH) |
| Modil elastik | ~110 GPa | ~190–210 GPa |
| Rezistans korozyon | Ekselan (espesyalman nan klori ak dlo lanmè) | Ekselan (varye selon klas; 316 > 304) |
| Kouch oksid | TiO₂ (trè ki estab ak pwòp tèt ou -gerizon) | Cr₂O₃ (pwoteksyon men sansib a twou nan klori) |
| Dite (HV) | ~330 HV (Ti-6Al-4V) | ~150–400 HV (depandan klas) |
| Kondiktivite tèmik | ~7 W/m·K | ~15–25 W/m·K |
Pwen k ap fonn |
~ 1,660 degre | ~ 1,400-1,530 degre |
| Soudabilite | Defi; mande atmosfè inaktif | Jeneralman bon; swen ki nesesè pou evite sansibilizasyon |
| Machinability | Difisil; lakòz zouti mete | Pi bon; sitou ak klas machin gratis- |
| Biokonpatibilite | Ekselan; ideyal pou enplantasyon | |
| Pwopriyete mayetik | Ki pa-mayetik | Austenitic: ki pa-mayetik; Martensitic: mayetik |
| Pri (matyè premyè) | Segondè (~5-10× Nerjaveèi) | Modere |
| Resiklaj | Segondè | Segondè |
Konklizyon
Titàn ak asye pur chak gen avantaj diferan. Titàn se ideyal kote fòs ki lejè, rezistans fatig, oswa byokonpatibilite se misyon-kritik.
Nerjaveèi, pa kontra, ofri pwopriyete versatile mekanik, fabwikasyon fasil, ak efikasite pri.
Seleksyon materyèl yo ta dwe espesifik aplikasyon-, konsidere pa sèlman pèfòmans, men tou-pri alontèm, fabrikasyon, ak estanda regilasyon.
Yon apwòch total-pri-de-pwopriyetè souvan revele valè vre Titàn, sitou nan anviwònman ki mande.
FAQ
Èske Titàn pi fò pase asye pur?
Titàn gen yon pi gwo fòs espesifik (fòs-a-rapò pwa) pase asye pur, sa vle di li bay plis fòs pou chak mas inite.
Sepandan, kèk klas asye pur fè tèt di toujou (egzanp, 17-4PH) ka depase Titàn nan fòs rupture absoli.
Èske asye pur mayetik pandan y ap Titàn se pa?
Wi. Austenitic asye pur (egzanp, 304, 316) yo pa-mayetik, men klas martensitic ak feritik yo se mayetik.
Titàn, kontrèman, pa-mayetik, sa ki fè li ideyal pou aplikasyon tankou MRI-aparèy medikal konpatib.
Èske tou de Titàn ak Nerjaveèi ka soude?
Wi, men ak kondisyon diferan. Nerjaveèi asye pi fasil pou soude lè l sèvi avèk metòd estanda (pa egzanp, TIG, MIG).
Titàn soude mande pou yon atmosfè konplètman inaktif (agon pwoteksyon) pou fè pou evite kontaminasyon ak frajilman.
Ki materyèl ki pi bon pou aplikasyon pou-tanperati wo?
Nerjaveèi asye, patikilyèman klas ki reziste -chalè tankou 310 oswa 446, fè byen nan tanperati ki wo.
Titàn reziste oksidasyon jiska ~ 600 degre, men pwopriyete mekanik li yo degrade pi lwen pase sa.
Èske yo ka itilize Titàn ak Nerjaveèi ansanm nan asanble yo?
Prekosyon konseye. Kowozyon galvanik ka rive lè Titàn ak asye pur yo an kontak nan prezans yon elektwolit (egzanp, dlo), espesyalman si asye pur se materyèl anodik la.
Nou byen konprann ke seleksyon materyèl ki pi apwopriye pou aplikasyon espesifik enpòtan anpil pou siksè yon pwojè. Si ou bezwen konsèy pwofesyonèl seleksyon materyèl ak solisyon Customized pwepare a bezwen espesifik ou, tanpri ou lib pou kontakte ekip teknik nou an. Nou la pou ba w yon sipò konplè yon sèl-.
Faktori nou an
GNEE pa sèlman gen yon konpreyansyon pwofon sou karakteristik materyèl yo ak dinamik mache nan Titàn ak Nerjaveèi, men tou pwofite yon rezo chèn ekipman mondyal solid pou ba ou yon bon jan kalite pwodwi metal-. Ofri nou yo enkli Titàn ak alyaj Titàn (tankou GR1, GR2, GR12, GR23), osi byen ke divès kalite asye pur (egzanp, 304, 316, duplex asye), ki disponib nan espesifikasyon miltip ak fòm. Kit ou bay priyorite -pèfòmans dènye kri Titàn oswa pri{12}}fiabilite asye pur, nou pran angajman pou satisfè bezwen akizisyon ou yo ak pri konpetitif, bon jan kalite asire, ak sipò lojistik efikas.
Anbalaj ak anbake
Nou respekte estanda anbalaj entènasyonal yo e nou sèvi ak solisyon anbalaj pwofesyonèl ki enpèmeyab, -prèv imidite, ak enpak- pou asire ke pwodwi yo rete entak pandan transpò long-. Tout pwodwi yo dwe sibi pwosesis enspeksyon bon jan kalite solid nou an anvan chajman asire espesifikasyon yo ak pèfòmans konplètman satisfè kondisyon yo. Sik livrezon estanda pou lòd se 7 a 15 jou travay (sijè a konpleksite lòd ak kondisyon lojistik). Nou pran angajman pou asire ke chak pakèt pwodwi rive nan destinasyon espesifye ou a alè ak an sekirite atravè jesyon pwosesis rafine ak swiv lojistik dijital.
