Titan Grade 1 (UNS R50250 / 3.7024 / 3.7025)
Titan Grade 1 (Werkstoffnummer 3.7024 / 3.7025) gehört zu den unlegierten Titanlegierungen. Mit einem Titananteil von bis zu 99,8 % ist Titan Grade 1 das weichste der vier Reintitan-Sorten. Der Werkstoff zeichnet sich durch sehr gute Duktilität und Kaltverformbarkeit aus. Deshalb ist er hervorragend geeignet für Umformverfahren wie das Tiefziehen. Es weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und gute Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen auf und ist gut schweißbar.
Durch seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit widersteht der Werkstoff zuverlässig Chloriden, Seewasser sowie oxidierenden und leicht reduzierenden Medien. Aufgrund der Biokompatibilität (z. B. nach ASTM F67) und des geringen Gewichts sind die Anwendungsgebiete neben der Medizintechnik unter anderem der maritime Sektor, Apparate- und Anlagebau und Bauteile in der Luft- und Raumfahrt.
Chemische Zusammensetzung in Gew.-%*
Die chemische Zusammensetzung von Titan Grade 1 (UNS R50250 / 3.7024 / 3.7025) ist in der folgenden Tabelle dargestellt.
| C | Ti | Fe | Sonstige |
|---|---|---|---|
| 0,08 | Rest | 0,20 | O:0,18; N:0,03; H:0,015 |
| C | 0,08 |
| Ti | Rest |
| Fe | 0,20 |
| Sonstige | O:0,18; N:0,03; H:0,015 |
* so weit nicht anders angegeben handelt es um die Maximalwerte
Halbzeugformen
Der Werkstoff Titan Grade 1 (UNS R50250 / 3.7024 / 3.7025) ist in den folgenden Halbzeugformen verfügbar. Weitere Sonderformen und Abmessungen sind auf Anfrage erhältlich.
| Band | kaltgewalzt, geglüht | Dicke: 0,05 - 3,0 mm |
| Blech | kaltgewalzt, geglüht oder warmgewalzt, geglüht, individuelle Zuschnitte sind möglich | Dicke: 0,25 - 4,76 mm (kaltgewalzt) Dicke: > 4,76 mm (warmgewalzt) Dimensionen gemäß Verfügbarkeit / Wunsch |
| Stab | gezogen, gewalzt, geschmiedet, geglüht, diverse Oberflächen (gedreht, geschält, geschliffen etc.) | Durchmesser und Längen auf Anfrage |
| Draht | gezogen oder gewalzt, geglüht, Lieferung in Ringform oder auf Spule | Durchmesser: 0,025 - 25 mm |
| Rohr | nahtlos gezogen / längsnahtgeschweißt, geglüht | Abmessungen auf Anfrage |
Normen
| AMS | ASTM | sonstige | |
|---|---|---|---|
| Band | AMS 4901 | ASTM B265, ASTM F67 | ISO 5832-2, DIN 17860 |
| Blech | AMS 4901 | ASTM B265, ASTM F67 | ISO 5832-2, DIN 17860, VdTÜV Wbl 230 |
| Stab | ASTM B348, ASTM F67 | ISO 5832-2, DIN 17850, DIN 17862 | |
| Draht | ASTM B863, ASTM F67 | ISO 5832-2, DIN 17850, DIN 17863 | |
| Rohr | ASTM B338, ASTM B861, ASTM B862 | DIN 17861, DIN 17866 |
Physikalische Eigenschaften bei 20 °C
| Spezifisches Gewicht / Dichte (ρ) | 4,51 g/cm³ | 0,163 lb/in³ |
| Schmelztemperatur | ca. 1670 °C |
| Elastizitätsmodul (E) | 16,3 × 10³ ksi (112 GPa) |
| Schubmodul (G) | 5,9 × 10³ ksi (41 GPa) |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (α) | 8,6 × 10⁻⁶ · K⁻¹ |
| Elektrischer Widerstand | 0,47 µΩ·m |
| Wärmeleitfähigkeit | 22 W/(m·K) |
| Spezifische Wärmekapazität | 520 J/(kg·K) |
| Beta-Transus-Temperatur | 888 ± 4 °C |
| Betriebstemperatur | -184 °C bis 540 °C |
Mechanische Eigenschaften bei 20 °C
| Zugfestigkeit (Rm) | min. 240 MPa |
| Streckgrenze (Rp0,2) | 138 - 310 MPa |
| Bruchdehnung (A) | min. 24 % |
Wärmebehandlung
Das Weichglühen erfolgt im Temperaturbereich von ca. 600 °C bis ca. 800 °C (oft ca. 700 °C), wobei für reines Spannungsarmglühen oft der untere Temperaturbereich ausreicht. Eine präzise Temperaturführung und genaue Haltezeiten sind notwendig, um unerwünschtes Kornwachstum zu vermeiden, welches die Duktilität herabsetzen würde.
Schweißbarkeit
Titan Grade 2 ist sehr gut schweißbar im WIG-, MIG- oder Plasma-Verfahren sowie anderen gängigen Schweißverfahren.
Unterschied zwischen Titan Grade 1 und Grade 2
Obwohl es sich bei beiden Werkstoffen um unlegiertes Reintitan (CP-Titan) handelt, unterscheiden sie sich wesentlich in ihrer chemischen Reinheit, spezifisch im Sauerstoff- und Eisengehalt, und den daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften.
| Eigenschaft | Titan Grade 1 (3.7024 / 3.7025) | Titan Grade 2 (3.7034 / 3.7035) |
| Streckgrenze (Rp0.2) | Gering (138 – 310 MPa) | Höher (275 – 450 MPa) |
| Verformbarkeit | Exzellent (Maximal duktil) | Gut (Mäßig duktil) |
| Anwendungsgebiete | Tiefziehen, Plattieren, Sprengplattieren | Anlagenbau, Rohrleitungsbau, Standardbauteile |
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