Den internationale ASTM-standard for sømløse rør af titan og titanlegeringer henviser til følgende legeringer, der kræver følgende behandling:
“Legeringer kan leveres under følgende betingelser: Kvaliteterne 5, 23, 24, 25, 29, 35 eller 36 udglødet eller ældet; kvaliteterne 9, 18, 28 eller 38 koldbearbejdet og spændingsaflastet eller udglødet; kvaliteterne 9, 18, 23, 28 eller 29 transformeret-beta-tilstand; og kvaliteterne 19, 20 eller 21 opløsningsbehandlet eller opløsningsbehandlet og ældet.”
“Note 1-H materiale er identisk med den tilsvarende numeriske klasse (dvs. klasse 2H = klasse 2) bortset fra den højere garanterede mindste UTS-værdi, og kan altid certificeres som værende i overensstemmelse med kravene i den tilsvarende numeriske klasse. Grade 2H, 7H, 16H og 26H er primært beregnet til brug i trykbeholdere.”
“H-kvaliteterne blev tilføjet som svar på en anmodning fra en brugersammenslutning på baggrund af dens undersøgelse af over 5200 kommercielle testrapporter for Grade 2, 7, 16 og 26, hvor over 99 % opfyldte den minimale UTS på 58 ksi.”
Grade 1 er den mest duktile og blødeste titanlegering. Det er en god løsning til koldformning og korrosive miljøer. ASTM/ASME SB-265 indeholder standarderne for kommercielt rene titaniumplader og -plader. Grade 2 Ulegeret titanium, standard oxygen. Grade 2H Ulegeret titanium (Grade 2 med 58 ksi minimum UTS). Grade 3 Ulegeret titanium, medium oxygen. Kvaliteterne 1-4 er ulegeret og betragtes som kommercielt rent eller “CP”. Generelt stiger træk- og flydespændingsstyrken for disse “rene” kvaliteter med klassetallet. Forskellen i deres fysiske egenskaber skyldes primært mængden af interstitielle elementer. De anvendes til korrosionsbestandige anvendelser, hvor omkostninger, nem fremstilling og svejsning er vigtige. Klasse 5, også kendt som Ti6Al4V, Ti-6Al-4V eller Ti 6-4, der ikke må forveksles med Ti-6Al-4V-ELI (klasse 23), er den mest almindeligt anvendte legering. Den har en kemisk sammensætning på 6 % aluminium, 4 % vanadium, 0,25 % (højst) jern, 0,2 % (højst) ilt og resten titan. Den er betydeligt stærkere end kommercielt rent titan (kvalitet 1-4), samtidig med at den har samme stivhed og termiske egenskaber (bortset fra varmeledningsevne, som er ca. 60 % lavere i kvalitet 5 Ti end i CP Ti). Blandt dets mange fordele er, at det kan varmebehandles. Denne kvalitet er en fremragende kombination af styrke, korrosionsbestandighed, svejsbarhed og fremstillbarhed.
“Denne alfa-beta-legering er titanindustriens arbejdshestlegering. Legeringen er fuldt varmebehandlingsegnet i sektionsstørrelser på op til 15 mm og anvendes op til ca. 400 °C (750 °F). Da det er den mest almindeligt anvendte legering – over 70 % af alle smeltede legeringskvaliteter er en underkvalitet af Ti6Al4V – spænder dens anvendelser over mange anvendelser af flyskrog- og motorkomponenter til luft- og rumfart og også større anvendelser uden for luft- og rumfart, især inden for marine-, offshore- og elproduktionsindustrien.”
“Anvendelser: Blade, skiver, ringe, luftrammer, fastgørelseselementer, komponenter. Fartøjer, kasser, nav, smedegods. Biomedicinske implantater.”
Generelt anvendes Ti-6Al-4V i applikationer op til 400 grader Celsius. Det har en massefylde på ca. 4420 kg/m3, et Young-modul på 120 GPa og en trækstyrke på 1000 MPa. Til sammenligning har udglødet rustfrit stål af typen 316 en massefylde på 8000 kg/m3, et modul på 193 GPa og en trækstyrke på 570 MPa. Hærdet 6061-aluminiumlegering har en massefylde på henholdsvis 2700 kg/m3, et modul på 69 GPa og en trækstyrke på 310 MPa. Ti-6Al-4V standardspecifikationer omfatter:
- AMS: 4911, 4928, 4965, 4967, 6930, 6931, T-9046, T9047
- ASTM: B265, B348, F1472
- MIL: T9046, T9047
- DMS: 1592, 1570
Klasse 6 indeholder 5 % aluminium og 2,5 % tin. Den er også kendt som Ti-5Al-2,5Sn. Denne legering anvendes i flystel og jetmotorer på grund af dens gode svejsbarhed, stabilitet og styrke ved forhøjede temperaturer. Klasse 7 indeholder 0,12 til 0,25 % palladium. Denne kvalitet svarer til kvalitet 2. Den lille mængde palladium, der er tilsat, giver den en forbedret modstandsdygtighed over for spaltekorrosion ved lave temperaturer og høj pH-værdi. Klasse 7H er identisk med klasse 7 med forbedret korrosionsbestandighed. Klasse 9 indeholder 3,0 % aluminium og 2,5 % vanadium. Denne kvalitet er et kompromis mellem de “rene” kvaliteter, der er lette at svejse og fremstille, og den høje styrke i kvalitet 5. Den anvendes almindeligvis i flyslanger til hydraulik og i sportsudstyr. Kvalitet 11 indeholder 0,12 til 0,25 % palladium. Denne kvalitet har forbedret korrosionsbestandighed. Klasse 12 indeholder 0,3 % molybdæn og 0,8 % nikkel. Kvaliteterne 13, 14 og 15 indeholder alle 0,5 % nikkel og 0,05 % ruthenium. Klasse 16 indeholder 0,04 til 0,08 % palladium. Denne kvalitet har forbedret korrosionsbestandighed. Kvalitet 16H indeholder 0,04 til 0,08 % palladium. Klasse 17 indeholder 0,04 til 0,08 % palladium. Denne kvalitet har forbedret korrosionsbestandighed. Klasse 18 indeholder 3 % aluminium, 2,5 % vanadium og 0,04 til 0,08 % palladium. Denne kvalitet er identisk med kvalitet 9 med hensyn til mekaniske egenskaber. Den tilsatte palladium giver den en øget korrosionsbestandighed. Kvalitet 19 indeholder 3 % aluminium, 8 % vanadium, 6 % krom, 4 % zirconium og 4 % molybdæn. Kvalitet 20 indeholder 3% aluminium, 8% vanadium, 6% krom, 4% zirconium, 4% molybdæn og 0,04% til 0,08% palladium. Kvalitet 21 indeholder 15 % molybdæn, 3 % aluminium, 2,7 % niobium og 0,25 % silicium. Kvalitet 23, også kendt som Ti-6Al-4V-ELI eller TAV-ELI, indeholder 6 % aluminium, 4 % vanadium og 0,13 % (højst) ilt. ELI står for Extra Low Interstitial (ekstra lavt interstitial). Reducerede interstitielle elementer oxygen og jern forbedrer duktilitet og brudstyrke med en vis reduktion i styrke. TAV-ELI er den mest almindeligt anvendte titaniumlegering til medicinsk implantatkvalitet. Ti-6Al-4V-ELI standardspecifikationer omfatter:
- AMS: 4907, 4930, 6932, T9046, T9047
- ASTM: B265, B348, F136
- MIL: T9046, T9047
Kvalitet 24 indeholder 6 % aluminium, 4 % vanadium og 0,04 % til 0,08 % palladium. Kvalitet 25 indeholder 6% aluminium, 4% vanadium og 0,3% til 0,8% nikkel og 0,04% til 0,08% palladium. Kvaliteterne 26, 26H og 27 indeholder alle 0,08 til 0,14 % ruthenium. Kvalitet 28 indeholder 3 % aluminium, 2,5 % vanadium og 0,08 til 0,14 % ruthenium. Sortering 29 indeholder 6 % aluminium, 4 % vanadium og 0,08 til 0,14 % ruthenium. Kvaliteterne 30 og 31 indeholder 0,3 % cobalt og 0,05 % palladium. Kvalitet 32 indeholder 5 % aluminium, 1 % tin, 1 % zirconium, 1 % vanadium og 0,8 % molybdæn. Kvaliteterne 33 og 34 indeholder 0,4 % nikkel, 0,015 % palladium, 0,025 % ruthenium og 0,15 % chrom . Kvalitet 35 indeholder 4,5 % aluminium, 2 % molybdæn, 1,6 % vanadium, 0,5 % jern og 0,3 % silicium. Kvalitet 36 indeholder 45 % niobium. Klasse 37 indeholder 1,5 % aluminium. Klasse 38 indeholder 4 % aluminium, 2,5 % vanadium og 1,5 % jern. Denne kvalitet blev udviklet i 1990’erne til brug som panserbelægning. Jernet reducerer den mængde vanadium, der er nødvendig som betastabilisator. Dens mekaniske egenskaber er meget lig grade 5, men har en god koldbearbejdelighed svarende til grade 9.