純鈦 / 鈦合金特性與應用範圍
鈦是現代製造業中最重要的金屬之一，在可以想像到的每個行業中，鈦在全球範圍內得到廣泛使用。
由於其耐用性和重量輕，它可以在許多航太設計和設備，高性能賽車，高爾夫球桿組件以及醫療設備中找到。鈦還具有極高的抗腐蝕能力，並且具有所有金屬中最高的強度密度比。
在製造產業, 一般選擇的有 CP1 ~ CP4 與 Ti-6Al-4V，而可以應用的產業包括 :
- 汽機車，用於引擎和高性能車輛的其他組件
- 航太發動機與其他部件
- 農業食品生產
- 醫療義肢和儀器
- 手機和設備等領域的電信
- 天然氣和石油勘探深海鑽探
- 海水淡化廠的船用螺旋槳軸和索具
- 高性能自行車車架和零件
CP1 - Grade 4
CP1，商業純鈦，也稱為 4 級鈦 (Grade 4)，比 CP2 和CP3 強，可以冷成型，但延展性較低。 在各種環境中均具有出色的耐腐蝕性。 CP1 最常用於需要高強度的航太應用和化學加工市場，具有出色的耐腐蝕性和延展性。 且由於出色的抗海水腐蝕疲勞性能，也常用於船舶部件。
CP1 非常耐許多化學環境，包括氧化介質，鹼性介質，有機化合物和酸，鹽水溶液以及濕熱或乾熱氣體。在液態金屬，硝酸，輕度還原酸和濕氯氣或溴氣中也具有足夠的耐腐蝕性。
CP1 具有 CP 等級中最高的強度，在許多耐腐蝕應用中與不銹鋼相互競爭。儘管其強度可與退火不銹鋼媲美，但因為其密度比不鏽鋼低(不到60%)，因此非常適用需要高強度與輕量化的場合。
特點
- 冷成型鈦
- 比 CP2 和 CP3 更加堅固
- 延展性降低
- 出色的耐腐蝕性
應用範圍
- 汽機車產業 : 螺栓, 進氣閥, 連桿
- 石化產業 : 冷凝管, 油水分離設備(CPI)
- 海洋產業 : 低溫容器
- 航太產業 : 姿態控制用格柵鰭片
CP2 - Grade 3
CP2，商業純鈦，比 CP3和 CP4 更堅固，具有出色的耐腐蝕性。用於要求中等強度和主要耐腐蝕性的應用中，其中包括：航太機器結構，化學加工，醫療和海洋應用。
特點
- 中等強度的鈦
- 中度成型性
- 優良的焊接性
- 優異的耐腐蝕性
應用範圍
- 汽機車產業 : 油箱液位感測器部件
- 醫療產業 : 手術設備, 心律調整器, 離心機
- 石化產業 : 熱交換器, 反應槽, 輸送管路
- 海洋產業 : 熱交換器, 船體材料, 潛艇球閥
- 環境工程 : CPI油水分離設備組件
- 其他 : 眼鏡框, 餐具, 球桿, 首飾
CP3 - Grade 2
CP3，商業純鈦，具有α晶體結構。 由於該合金兼具出色的可成型性和中等強度以及出色的耐腐蝕性，因此得到了廣泛的應用。 CP3 的密度約為鎳合金和不銹鋼的 50％。
CP3 在氧化介質，鹼性介質，化合物，鹽水溶液，有機酸和熱氣體中具有出色的耐腐蝕性。 該合金在硝酸，輕度還原酸和濕氯氣或溴氣中具有有用的耐腐蝕性。 此外，CP3 在海水應用中具有出色的抵抗力。 多種功能的結合使 CP3 成為了從船舶，石油和天然氣到化學加工的廣泛應用的候選產品。
特點
- 中等強度的鈦
- 優異的冷成型性
- 優良的焊接性
- 優異的耐腐蝕性
應用範圍
- 汽機車產業 : 排氣系統部件, 煞車片插銷等
- 能源產業 : 陰極板
- 醫療產業 : 夾子, 托盤等器具
- 石化產業 : 耐腐蝕性化學管路與相關部件, 冷凝器, 蒸發器等
- 海洋產業 : 冷凝器, 蒸發器, 熱交換器
- 航空 /航太產業 : 機身蒙皮, 風道, 廚房配件等
CP4 - Grade 1
最軟的商業純鈦，具有最高的延展性。有良好的冷成型特性與出色的耐腐蝕性。並具有出色的焊接性能和高衝擊韌性。
特點
- 最軟的鈦
- 最高的延展性
- 優異的耐腐蝕性
- 良好的冷成型性
應用範圍
- 汽機車產業 : 排氣系統部件, 剎車密封墊圈, 排檔桿頭
- 能源產業 : 陽極板
- 醫療產業 : 手術用植入體, 如牙根, 鋼釘...等
- 石化產業 : 低溫容器, 熱交換器與相關配件, 酸洗用部件
- 航太產業 : 飛機外殼與蜂窩狀結構
Ti-6Al-4V - Grade 5 (64Ti)
Ti-6AL-4V 是使用最廣泛的鈦合金，透過加入大約6％的鋁和4％的釩得到增強。 Ti-6AL-4V 通常處於退火狀態，但可以通過熱處理進行強化。 由於兩相顯微組織，焊接性可能很差，淬透性受到限制。 總體而言，Ti-6AL-4V 具有高強度，輕量化和耐腐蝕性能，是航太，醫療，石油和天然氣以及船舶應用的絕佳選擇。
特點
- 高強度鈦
- 可熱處理
- 延展性好
- 良好的可加工性
- 良好的焊接性
應用範圍
- 汽機車產業 : 閥門, 連接桿, 螺絲, 渦輪增壓器葉片
- 醫療產業 :
- 石化產業 :
- 其他 : 需要具有高強度負荷與輕量化部件的應用場合
參考資料
https://www.universalmetals.com
https://continentalsteel.com/titanium/grades
https://www.admatc.com/app/download/5784840130/Ti-Auto2.pdf
http://www.supraalloys.com/titanium-grades.php
https://www.advancegrinding.com/materials/titanium-alloy-and-titanium-round-bars/
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