Nilai inti bagan mutu titanium terletak pada penyatuan berbagai sistem standar nasional ke dalam satu kerangka acuan. Bagan yang lengkap tidak hanya mencakup korespondensi mutu tetapi juga menyediakan parameter kinerja fundamental dan deskripsi karakteristik, yang berfungsi sebagai dasar pemilihan material awal.
Tabel di bawah ini merangkum karakteristik, parameter, dan bidang aplikasi berbagai jenis titanium yang umum di dunia internasional.
| Nilai | Jenis | Komposisi Primer | Kekuatan Tarik (MPa) | Karakteristik | Aplikasi | Kisaran Harga (USD/kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kelas 1 (TA1) | Titanium Murni Industri | Ti ≥99,5% | 240-370 | Duktilitas tinggi, ketahanan korosi yang sangat baik | Pipa kimia, implan medis | $11-$19 |
| Kelas 2 (TA2) | Titanium Kelas Industri | Ti (keseimbangan), Fe≤0.30, O≤0.25 | 440-500 | Kekuatan sedang, ketahanan korosi yang baik | Sistem pendingin air laut, pompa/katup/perpipaan | $12-$21 |
| Kelas 5 (TC4) | tipe α+β | Ti-6Al-4V | Telepon 895-1100 | Kekuatan tinggi, sifat keseluruhan yang baik | Komponen struktural kedirgantaraan, medis, peralatan olahraga kelas atas | $44-$77 |
| Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | Dekat-α | Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | Telepon 860-900 | Stabilitas suhu tinggi yang sangat baik | Komponen kompresor mesin pesawat | - |
| Ti-10V-2Fe-3Al | tipe β | Ti-10V-2Fe-3Al | Tahun 1200-1350 | Kekuatan ultra tinggi, dapat dikeraskan seiring bertambahnya usia | Roda pendaratan pesawat, batang penghubung balap | - |
| BT9 (standar Rusia) | Tipe dekat-α | Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si | - | Kekuatan suhu tinggi yang sangat baik dan ketahanan mulur | Cakram, bilah, rotor mesin pesawat | - |
Berbagai sektor industri mengembangkan preferensi yang berbeda untuk mutu titanium berdasarkan lingkungan operasi spesifik, persyaratan kinerja, dan pertimbangan biaya. Di bidang kedirgantaraan, Gr5 (TC4) merupakan pilihan yang lebih disukai untuk roda pendaratan pesawat, struktur rangka pesawat, dan casing mesin roket karena keseimbangan kekuatan, kemampuan las, dan sifat fatiknya yang luar biasa.
Untuk komponen mesin seperti cakram dan bilah kompresor, yang membutuhkan ketahanan suhu tinggi ekstrem, paduan tahan panas seperti Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo dan TC11 (standar Rusia BT9) lebih umum digunakan. Teknik kelautan menghadapi lingkungan bertekanan tinggi dan korosif di laut dalam. Paduan titanium Ti551 yang baru, selain memastikan kekuatan tinggi dan ketahanan korosi tegangan, juga menawarkan efisiensi biaya yang unggul, sehingga sangat cocok untuk pembuatan lambung bertekanan pada kapal selam laut dalam.
Dalam pemrosesan kimia dan manufaktur umum, tujuannya terletak pada keseimbangan antara ketahanan korosi dan biaya. Oleh karena itu, titanium murni industri seperti Gr1 dan Gr2 banyak digunakan untuk memproduksi penukar panas, reaktor, dan sistem perpipaan.
Industri medis mengutamakan biokompatibilitas dan daya tahan. Grade 5 (TC4) dan varian elemen interstisial rendahnya (TC4 ELI) merupakan material ideal untuk pembuatan implan jangka panjang seperti sendi buatan dan pelat tulang.
Untuk meningkatkan kinerja di lingkungan yang sangat keras, beberapa paduan titanium mengandung logam mulia seperti paladium dan rutenium. Paduan ini biasanya dikategorikan secara terpisah dalam bagan kelas paduan titanium, yang dicirikan oleh ketahanan korosi yang tak tertandingi, terutama dalam mengurangi media asam.
Misalnya, kelas ASTM Gr7 dan Gr11 menggabungkan paladium metalik ke dalam titanium murni industri. Penambahan sedikit ini secara drastis meningkatkan ketahanan korosi di lingkungan non-oksidasi seperti asam klorida dan asam sulfat. Meskipun biaya material awalnya tinggi, penggunaan paduan titanium yang mengandung paladium untuk peralatan penting dalam industri kimia—seperti reaktor, penukar panas, dan pompa/katup—secara signifikan memperpanjang umur peralatan. Hal ini seringkali terbukti lebih ekonomis di seluruh siklus hidupnya.
(Pabrik Daur Ulang Logam Mulia Dongsheng mendaur ulang jenis paduan titanium ini dengan harga tinggi)
Keberadaan material kelas atas ini menggarisbawahi peran tak tergantikan dari bagan mutu titanium dalam pemilihan material untuk kondisi operasi khusus.
Dalam aplikasi praktis, bagan kadar titanium merupakan bagian integral dari setiap tahap pemilihan, desain, pengadaan, dan manufaktur proyek. Insinyur berpengalaman yang memilih material untuk peralatan baru akan terlebih dahulu merujuk pada tabel ini untuk membandingkan material yang setara di berbagai sistem standar—sebuah langkah penting dalam proyek kolaborasi internasional.
Misalnya, ketika merancang peralatan kimia untuk klien Eropa yang menentukan titanium Gr2 dalam gambar, merujuk pada tabel konversi memungkinkan identifikasi cepat material standar nasional Tiongkok TA2 yang sesuai untuk pengadaan dan pemrosesan. Hal ini memastikan sifat material memenuhi persyaratan desain sekaligus mencegah kesalahan pengadaan dan keterlambatan jadwal yang disebabkan oleh perbedaan standar.
Lebih lanjut, seiring dengan semakin ditegaskannya prinsip-prinsip pembangunan berkelanjutan, industri daur ulang paduan titanium menjadi semakin vital. Proses daur ulang yang efisien bergantung pada identifikasi komposisi skrap yang presisi, menjadikan tabel konversi mutu paduan titanium sebagai alat dasar untuk mengklasifikasikan berbagai mutu limbah titanium. Di tingkat internasional, terdapat standar khusus untuk daur ulang paduan titanium, seperti GB/T 45057-2024 “Batangan Titanium Daur Ulang”. Standar ini mengatur pemrosesan material paduan titanium daur ulang, memastikan kualitas batangan titanium daur ulang, dan mendorong perkembangan industri daur ulang titanium.
Bahasa
