Titan Grad 2 vs. Titan Grad 5
Dec 10, 2025
Der Ruf von Titan als „subtiles Metall“ beruht auf seiner einzigartigen Kombination aus Festigkeit, Leichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Allerdings ist nicht jedes Titan gleich. Titan Grad 2 (reines Titan) und Grad 5 (Ti-6Al-4V-Legierung) sind zwei der am häufigsten verwendeten Titanqualitäten, ihre Eigenschaften und Anwendungen variieren jedoch drastisch.
Titan Grad 2 vs. Grad 5
Titan Grad 2 (UNS R50400)
Typ: Kommerziell reines (CP) Titan (-Phasenstruktur).
Zusammensetzung: Mehr als oder gleich 99,2 % Titan, mit Sauerstoff (weniger als oder gleich 0,25 %), Eisen (weniger als oder gleich 0,30 %) und Kohlenstoff (weniger als oder gleich 0,08 %) als primäre Verunreinigungen.
Standards: ASTM B265 (Blech/Platte), ASTM B338 (Rohr).
Titan Grad 5 (UNS R56400)
Typ: Alpha-Beta-Titanlegierung (Ti-6Al-4V).
Zusammensetzung: 90 % Titan, 6 % Aluminium, 4 % Vanadium.
Standards: ASTM B348 (Stäbe/Stangen), AMS 4928 (Luftfahrt).
Hauptunterschiede: Titan Grad 2 vs. Grad 5
Chemische Zusammensetzung
| Das Element | Klasse 2 | Klasse 5 |
|---|---|---|
| Titan (Ti) | Größer oder gleich 99,2 % | 90% |
| Aluminium (Al) | - | 6% |
| Vanadium (V) | - | 4% |
| Sauerstoff (O) | Weniger als oder gleich 0,25 % | Weniger als oder gleich 0,20 % |
| Eisen (Fe) | Weniger als oder gleich 0,30 % | Weniger als oder gleich 0,40 % |
Mechanische Eigenschaften
| Immobilie | Klasse 2 | Klasse 5 |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 345–550 MPa (50–80 ksi) | 895–930 MPa (130–135 ksi) |
| Dehnungsgrenze | 275–483 MPa (40–70 ksi) | 828–869 MPa (120–126 ksi) |
| Verlängerung in der Pause | 20-30% | 10-15% |
| Dauerfestigkeit | 300 MPa (43,5 ksi) | 500 MPa (72,5 ksi) |
| Härte | 80–90 HRK | 36-41 HRC |
| Krimineller Widerstand | 70 MPa√m | 55 MPa√m |
Korrosionsbeständigkeit
Klasse 2: Außergewöhnliche Beständigkeit gegen Chloride, Säuren (z. B. Salpetersäure, Essigsäure) und Meerwasser. Ideal für die chemische Verarbeitung und Meeresumgebungen.
Klasse 5: Leicht verringerte Korrosionsbeständigkeit aufgrund von Legierungselementen, übertrifft jedoch immer noch Edelstahl. Vermeiden Sie reduzierende Säuren (z. B. HCl).
Temperaturleistung
Klasse 2: Verliert über 300 Grad (572 Grad F) an Festigkeit. Maximale Betriebstemperatur: 400 Grad (752 Grad F).
Klasse 5: Behält 80 % der Festigkeit bei Raumtemperatur bei 450 Grad (842 Grad F). Wird in Strahltriebwerken und Hochtemperatur-Abgassystemen verwendet.
Bearbeitbarkeit und Schweißbarkeit
| Behandeln | Klasse 2 | Klasse 5 |
|---|---|---|
| Verarbeitbarkeit | Einfach (ähnlich wie Edelstahl 304) | Schwierig (erfordert Hartmetallwerkzeuge, Kühlmittel) |
| Schweißbarkeit | Hervorragend (WIG, Plasma, Laser) | Gut (nach-Wärmebehandlung erforderlich) |
| Formbarkeit | Hoch (duktil) | Begrenzt (anfällig für Running Back) |
Kostenvergleich
Klasse 2: 20-40 pro kg (geringere Rohstoff- und Verarbeitungskosten).
Klasse 5: 80-150 pro kg (kostspielige Legierung, Wärmebehandlung und Bearbeitung).
Industrielle Anwendungen - Titan Grad 2 vs. Grad 5
Anwendungsfälle für Titan Grad 2
Chemische Verarbeitung: Reaktorbehälter, Wärmetauscher (beständig gegen Schwefelsäure und Salpetersäure).
Meerestechnik: Schiffsrümpfe, Komponenten von Offshore-Bohrinseln, Entsalzungsanlagen.
Architektur: Dächer, Fassaden (leicht und korrosionsbeständig).
Gesundheitspflege: Nicht-tragende-Implantate (z. B. Schädelplatten, Zahnabstandshalter).
Anwendungsfälle für Titan Grad 5
Luft- und Raumfahrt: Lüfterflügel für Strahltriebwerke (Boeing 787), Rumpfhalterungen, Fahrwerk.
biomedizinisch: Tragende Implantate (Hüftschäfte, Wirbelsäulenstäbe) mit Grad 5 ELI (Extra Low Interstitial) belasten.
Auto: Pleuel (Porsche 911 GT3), Hochleistungsauspuffanlage.
Energie: Turbinenschaufeln für Geothermie- und Kernkraftwerke.
So wählen Sie zwischen Klasse 2 und Klasse 5
| Beanspruchen | Wählen Sie Note 2, wenn... | Wählen Sie Note 5, wenn... |
|---|---|---|
| Hohe Festigkeit | - | ✓ (kritisch für strukturelle Belastungen) |
| Korrosionsbeständigkeit | ✓ (Aggressive chemische Umgebung) | ✓ (moderate Umgebungen) |
| Budget | ✓ (Kosten-sensible Projekte) | - |
| Hochtemperaturbetrieb | - | ✓ (applications >300 Grad) |
| Biokompatibilität | ✓ (Nicht-belastete-tragende Implantate) | ✓ (Last-tragende ELI-Varianten) |
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