Titaniumlegeringen als smeedstuk: zuiver titaan tot TiAl6V4
Titaniumlegeringen zijn licht, sterk en corrosiebestendig, en juist die combinatie maakt ze interessant waar staal tekortschiet. Wij leveren zuiver titaan, TiAl6V4 en grades met palladium, molybdeen of nikkel, gesmeed als ring, schijf, blok of staf.
Subgroepen
Titaniumlegeringen kiezen vanuit de toepassing
Gesmeed titaan valt uiteen in drie groepen: ongelegeerd titaan, grades met een kleine legeringstoevoeging en de hoogsterke legering TiAl6V4. Welke groep bij uw toepassing past, hangt vooral af van wat voorop staat: corrosiebestendigheid of sterkte.
Zuiver titaan: Grade F1 tot en met F4
Deze vier grades zijn ongelegeerd en bedoeld voor corrosievaste toepassingen. Is corrosiebestendigheid uw eerste eis, dan zit u hier goed; F2 wordt dan ook veel gebruikt in de chemie en voor onderdelen in zeewater.
TiAl6V4: Grade F5
Aluminium (6%) en vanadium (4%) maken van deze grade een legering die internationaal bekend is als Ti-6Al-4V. Ze is bedoeld voor constructies die licht moeten blijven en toch zwaar worden belast.
Met palladium, molybdeen of nikkel: F7, F11 en F12
F7 en F11 bevatten een geringe toevoeging palladium en zijn daarmee bedoeld voor procesmedia met reducerende zuren. F12 is licht gelegeerd met molybdeen en nikkel.
Notatie
Norm en werkstofnummer op tekening en order
Voor gesmede titaniumlegeringen schrijft de specificatie meestal ASTM B381 voor. Per grade legt die norm de samenstelling en de mechanische eisen vast, zodat u vooraf weet waarop u kunt rekenen. Bij drukapparatuur geldt de ASME-tegenhanger SB-381; in de luchtvaart kunnen ook AMS-specificaties van toepassing zijn.
Op tekeningen en certificaten staat titaan doorgaans als grade of als werkstofnummer; beide komen we tegen. TiAl6V4 is dezelfde legering als Grade F5. Wij leveren volgens de norm en normeditie op uw order, zodat tekening, order en certificaat op elkaar aansluiten.
| w.st.nr. | ASTM B381 |
|---|---|
| 3.7024 | Grade F1 |
| 3.7025 | Grade F1 |
| 3.7225 | Grade F11 |
| 3.7105 | Grade F12 |
| 3.7035 | Grade F2 |
| 3.7055 | Grade F3 |
| 3.7065 | Grade F4 |
| 3.7164 | Grade F5 |
| 3.7235 | Grade F7 |
| 3.7165 | TiAl6V4 |
Vormen
In deze vormen leverbaar
Keuring
Certificaat en keuring bij titanium
Het certificaat bij titaniumlegeringen is EN 10204 3.1 of 3.2. Schrijft uw specificatie een onafhankelijke keuring voor, bijvoorbeeld door Bureau Veritas, TÜV of DNV? Dan plannen wij die afname voor u in. Ook inspecteurs namens uw klant of eindklant zijn daarbij altijd welkom om de afname bij te wonen.
Toepassingen
Waar wordt titaan gebruikt?
Titaan kiest u waar staal en roestvast staal tekortschieten, door zure of zoute media of omdat het gewicht beperkt moet blijven. Denk aan onderdelen als deze:
afsluiters en flenzen die zure procesmedia in de chemie verwerken
onderdelen voor installaties die zeewater ontzilten
lichte, zwaar belaste vliegtuigdelen in TiAl6V4
onderdelen voor offshore en scheepsbouw die voortdurend in zeewater staan
pijpplaten en andere onderdelen van warmtewisselaars en condensors die met zeewater koelen
reactorvaten en verdampers voor de chemische procesindustrie
Gewicht
Dichtheid van titaan naast staal
| Materiaal | Dichtheid |
|---|---|
| Zuiver titaan (Grade 2) | rond 4,51 g/cm³ |
| Ti-6Al-4V | rond 4,43 g/cm³ |
| Staal | ongeveer 7,85 g/cm³ |
Werkvolgorde
Titaan smeden: proces en controle
Tekening, normeditie en keuringen naast elkaar
Als eerste leggen wij uw tekening, de normeditie en de gevraagde keuringen naast elkaar en controleren of ze op elkaar aansluiten.
Procesparameters vooraf vastleggen
Titaan verdraagt weinig speling in het proces, en het smeden vereist een nauwkeurige temperatuurbeheersing. Daarom bepalen we smeedtemperatuur, gloeibehandeling en bewerkingstoeslag voordat het smeden begint.
Markeren en afzonderlijk testen
Elk titaniumstuk krijgt een eigen markering en wordt apart getest voordat het vertrekt. Aan de hand van het smeltnummer herleidt u elk onderdeel tot zijn smelt, dus u kunt altijd nagaan waar uw materiaal vandaan komt.
Voordraaien, ultrasoon onderzoek en dossier
Wordt een onderdeel voorgedraaid geleverd, dan volgt ultrasoon onderzoek. Bij verzending krijgt u een dossier dat is afgestemd op uw inkoopspecificatie.
Vragen
Vragen over titaniumlegeringen
Is een titaniumlegering hetzelfde als een titaanlegering?
Ja, het gaat om één en hetzelfde metaal, met Ti als chemisch symbool. In het Nederlands heet het titaan en internationaal titanium; die laatste naam hoort u in Nederland ook vaak. Zo ontstaan titaanlegering en titaniumlegering naast elkaar.
Wanneer kies je titanium Grade 2 en wanneer Grade 5?
Grade 2 kiest u als corrosiebestendigheid en vervormbaarheid zwaarder wegen; Grade 5 als sterkte bij een laag gewicht voorop staat. Grade 2 is ongelegeerd, goed vervormbaar en zeer corrosiebestendig. Grade 5 is de gelegeerde variant, met een duidelijk hogere sterkte. Als smeedstuk heten ze F2 en F5.
Waarom staat er een F in Grade F5?
De letter F hoort bij de smeedreeks: in ASTM B381 is de F-reeks specifiek voor smeedstukken. F5 staat daarin voor de legering Ti-6Al-4V (UNS R56400). Voor staf, plaat of buis gelden andere ASTM-normen, en daar heet dezelfde legering Grade 5, zonder letter.
Wat als jouw specificatie Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) noemt?
Staat Grade 23 in uw specificatie, dan zoeken wij die kwaliteit graag voor u op. ELI staat voor extra low interstitial: een zuiverdere uitvoering van Grade 5 met strengere bovengrenzen voor zuurstof, ijzer en koolstof (UNS R56407). Het materiaal is daardoor iets minder sterk, maar taaier en beter vervormbaar, ook bij lage temperatuur.
Wat doet palladium in titanium Grade F7 en F11?
Palladium maakt titaan in F7 en F11 beter bestand tegen reducerende zuren. Voorbeelden zijn zoutzuur en zwavelzuur, media waarin ongelegeerd titaan kan worden aangetast. De toegevoegde hoeveelheid is klein, en de mechanische eigenschappen van beide grades wijken weinig af van die van ongelegeerd titaan.
Hoeveel lichter zijn titaniumlegeringen dan staal?
Titanium weegt ruim 40% minder dan staal, een flink verschil als gewicht voor u telt. Grade 5 combineert dat lage gewicht met een hoge sterkte, en dat geeft een gunstige verhouding tussen sterkte en gewicht. Zet wel de juiste grades tegenover elkaar: zuiver titaan weegt ook minder dan staal, maar is een stuk minder sterk dan Grade 5.
Is titanium goed te verspanen?
Ja, mits u bij het bewerken rekening houdt met de geringe warmtegeleiding van titaan. De warmte blijft hangen bij de snijkant. Daarom verspaant u met een lage snijsnelheid, scherpe positieve gereedschappen en veel koelmiddel. Wij leveren een titaniumonderdeel ook bewerkt volgens tekening, dus u hoeft het niet in uw eigen werkplaats te verspanen.
Waar moet je op letten bij het lassen van titanium?
Bij het lassen moet u het smeltbad, de warmtebeïnvloede zone en de naad tijdens het afkoelen afschermen met argon of helium. Titaan neemt boven circa 500 °C zuurstof, stikstof en waterstof op en wordt dan bros. Een beschermgas alleen op het smeltbad is dus niet genoeg.
Wat staat er op het certificaat bij titaniumlegeringen?
Het certificaat vermeldt de chemische samenstelling en de mechanische eigenschappen van het geleverde titaan. In de analyse staan ook elementen zoals zuurstof en waterstof, omdat die opgeloste elementen de sterkte en taaiheid van titaan beïnvloeden. Aanvullend kunt u penetrantonderzoek, PMI (materiaalidentificatie) en een maatcontrole vragen.
Waar hangt de levertijd van een titanium smeedstuk van af?
De levertijd hangt bij titaan af van gewicht, afmetingen, bewerking en of het uitgangsmateriaal beschikbaar is. Soms ligt een passende kwaliteit in de gevraagde diameter snel klaar; soms moet dat materiaal eerst nog worden gemaakt. Zodra uw aanvraag binnen is, gaan wij dat meteen na. In de offerte staat daarna een onderbouwde termijn, zodat u weet waar u aan toe bent.
Staat uw titaangrade er niet tussen?
Ontbreekt uw titaniumkwaliteit in het overzicht, of schrijft uw tekening een andere norm voor? Mail ons via info@rdforgings.com of bel naar +31 (0)85 773 7470; ook voor één stuk bent u welkom. Met deze punten op de aanvraag weten wij snel wat haalbaar is voor uw order.
Grade (zoals F2 of F5) of werkstofnummer, met norm en editie of uw eigen specificatie
Productvorm, afmetingen en gewenste uitvoering
Certificaattype, extra onderzoek en wie keurt
Aantal stuks