هل التيتانيوم من الدرجة الأولى جيد؟ دليل هندسي كامل

May 19, 2026

ما هو التيتانيوم الصف 1؟

التيتانيوم من الدرجة الأولى (UNS R50250، DIN 3.7025، GB/T TA1) هو أنعم وأكثر ليونة من بين درجات التيتانيوم الأربعة النقية تجاريًا (CP) المحددة بواسطة ASTM. يتم التحكم في تركيبته بإحكام، مع Fe أقل من أو يساوي 0.20%، O أقل من أو يساوي 0.18%، C أقل من أو يساوي 0.08%، N أقل من أو يساوي 0.03%، وH أقل من أو يساوي 0.015% كحد أقصى، توازن التيتانيوم. يعمل المحتوى الخلالي المنخفض على زيادة الليونة ومتانة التأثير وقابلية التشكيل مع الحفاظ على مقاومة التآكل الممتازة المشتركة في جميع درجات CP.

توضيح التصنيف: درجات CP مقابل السبائك

من سوء الفهم المتكرر التعامل مع الدرجة الخامسة باعتبارها درجة نقية تجاريًا. في نظام ASTM، الدرجات من 1 إلى 4 فقط هي تيتانيوم نقي تجاريًا. الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) عبارة عن سبيكة ألفا بيتا تحتوي على حوالي 6% ألومنيوم و4% فاناديوم. تختلف درجات CP بشكل رئيسي في مستويات الأكسجين والحديد، والتي تتحكم في القوة: الدرجة 1 هي الأنعم والدرجة 4 الأقوى في عائلة CP.

درجة	يكتب	الأكسجين كحد أقصى	مستوى القوة
الصف 1	سي بي	0.18%	أدنى
الصف 2	سي بي	0.25%	معتدل
الصف 3	سي بي	0.35%	أعلى
الصف 4	سي بي	0.40%	أعلى سي بي
الصف 5	+ سبيكة	0.20%	الأعلى بشكل عام

الخواص الميكانيكية للصف 1

ملكية	قيمة
قوة الشد (دقيقة)	240 ميجا باسكال
قوة الخضوع 0.2% إزاحة	170-310 ميجا باسكال
استطالة (دقيقة)	24%
كثافة	4.51 جم/سم3
الموصلية الحرارية	16 W/m·K

وفقًا لمعيار ASTM B265، فإن الحد الأدنى لقوة الشد للشريط والصفائح والألواح الملدنة من الدرجة الأولى هو 240 ميجا باسكال. تتيح نهاية قوة الإنتاجية المنخفضة (حوالي 170 ميجا باسكال) رسمًا عميقًا ممتازًا وتشكيلًا معقدًا. تكون هذه القيم متسقة عبر الصفحة حتى يتمكن المشترون من المقارنة مثل-مقابل-like.

تطبيقات التيتانيوم الصف 1

نظرًا لقابليته للتشكيل ومقاومته للتآكل، يتم استخدام الدرجة الأولى في الحشيات وأنابيب المبادل الحراري وخزانات التخزين وجلود الطائرات والأجهزة البحرية وإطارات الدراجات والعناصر الطبية-المتوافقة مع ASTM F67 للغرسات الجراحية. إنه أيضًا خيار شائع للكسوة المعمارية ومعدات العمليات الكيميائية التي تتطلب سحبًا عميقًا أو ثنيًا شديدًا.

الصف 1 مقابل الصف 2 مقابل الصف 5: البيانات المنسقة

ملكية	الصف 1	الصف 2	الصف 5
UTS (ميجا باسكال، دقيقة)	240	345	895
العائد (ميغاباسكال)	170–310	275 دقيقة	825 دقيقة
استطالة (٪، دقيقة)	24	20	10
الكثافة (جم/سم³)	4.51	4.51	4.43

اختر الدرجة 1 عندما تهيمن القابلية للتشكيل والليونة، والدرجة 2 لتوازن القوة ومقاومة التآكل، والدرجة 5 عندما تكون هناك حاجة إلى قوة عالية ومقاومة التعب.

التصنيع واللحام

آلات من الدرجة الأولى جيدة بأدوات كربيد حادة وسرعات منخفضة وتزييت مناسب لمنع التهيج. يكون اللحام سهلاً مع GTAW أو PAW باستخدام حشو ERTi-1 ودرع الأرجون على كلا الجانبين. يمكن تطبيق تخفيف الضغط بعد اللحام على التجميعات المعقدة.

الأسئلة المتداولة

هل التيتانيوم من الدرجة الأولى أقوى من الدرجة الثانية؟

رقم 2 لديه قوة شد دنيا أعلى (345 ميجا باسكال) من الدرجة 1 (240 ميجا باسكال) بسبب ارتفاع محتوى الأكسجين المسموح به. يتاجر الصف الأول ببعض القوة للحصول على أقصى قدر من الليونة.

ما هو استخدام التيتانيوم من الدرجة الأولى؟

تشمل الاستخدامات النموذجية الحشيات، وأنابيب المبادل الحراري، وصهاريج التخزين، وجلود الطائرات، والأجهزة البحرية، والأجزاء المسحوبة بعمق، والعناصر الطبية مثل الأدوات الجراحية والمزروعات وفقًا لمعيار ASTM F67.

هل التيتانيوم من الدرجة الأولى مقاوم للتآكل؟

نعم. مثل جميع درجات CP، فإنه يشكل طبقة أكسيد -ذاتية الشفاء مستقرة ويقاوم مياه البحر والكلوريدات والعديد من الأحماض، مع مقاومة عالية للتآكل والشقوق.

هل يمكن لحام التيتانيوم من الدرجة الأولى؟

نعم. GTAW وPAW مع حشو ERTi-1 ودرع الأرجون المناسب يوفران لحامًا سليمًا؛ قد تكون هناك حاجة إلى معالجة ما بعد اللحام لطلب الخدمة.

ما هو الفرق بين الدرجة 1 والتيتانيوم الصف 5؟

الدرجة 1 عبارة عن درجة CP ناعمة بحد أدنى UTS يبلغ 240 ميجا باسكال واستطالة 24%، بينما الدرجة 5 عبارة عن سبيكة بيتا ألفا- بحد أدنى UTS يبلغ 895 ميجا باسكال واستطالة 10%. الدرجة الخامسة أقوى بحوالي ثلاث مرات ولكنها أقل قابلية للتشكيل.