جدول تصنيف التيتانيوم: مقارنة بين الدرجات 1، 2، 3، 4، 5 و7

يُعدّ مخطط درجات التيتانيوم مرجعًا معياريًا يُصنّف التيتانيوم إلى درجات نقية تجاريًا (من 1 إلى 4) وسبائك التيتانيوم (5 وما فوق)، حيث تُحدّد كل درجة تركيبها الكيميائي وخصائصها الميكانيكية. يستخدم المهندسون والمشترون هذا المخطط لمطابقة الدرجة مع المتطلبات المحددة من حيث مقاومة التآكل، والقوة، وقابلية التشكيل، والتكلفة.

إذا سبق لك البحث عن قضبان أو صفائح أو أنابيب من التيتانيوم، فمن المحتمل أنك رأيت درجات مثل GR2 وCP-3 وTi-6Al-4V وELI وتساءلت عن معناها. هذا الدليل يحل هذه المشكلة. تُبنى كل درجة من درجات التيتانيوم على عدد قليل من المتغيرات المُتحكَّم بها، وأهمها الأكسجين والحديد وعناصر السبائك، والتي تُوازن بين القوة والليونة ومقاومة التآكل. بفهم هذه المفاضلات، يمكنك قراءة أي جدول لدرجات التيتانيوم بثقة.

بنهاية هذا الدليل، ستتمكن من مقارنة درجات التيتانيوم جنبًا إلى جنب، وشرح الفرق بين درجات CP والسبائك، واختيار الدرجة المناسبة لمشروعك. سنغطي جدول المقارنة الرئيسي، والتركيب الكيميائي، وبيانات القوة والتآكل، وسياق التكلفة لعام 2026، والمعايير التي تحتاجها للشراء. لمزيد من التفاصيل حول أهم درجتين، راجع مقارنتنا بين درجة التيتانيوم 2 ودرجة التيتانيوم 5.

الوجبات السريعة الرئيسية

• تُعد درجات التيتانيوم من 1 إلى 4 تيتانيومًا نقيًا تجاريًا (CP) تختلف بشكل رئيسي في محتوى الأكسجين والحديد؛ فارتفاع نسبة الأكسجين يعني قوة أعلى ولكن مرونة أقل، بينما تظل مقاومة التآكل متساوية.
• الدرجة 2 هي الدرجة الأكثر استخداماً في CP: فهي تمثل أفضل توازن بين القوة، وقابلية التشكيل، وقابلية اللحام، والتكلفة لخدمة مياه البحر، والمواد الكيميائية، ونقل الحرارة.
• تعتبر الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) أكثر سبائك التيتانيوم استخدامًا على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، حيث توفر قوة تبلغ حوالي 2.5 ضعف قوة الدرجة 2 وتغطي حوالي نصف إنتاج التيتانيوم العالمي.
• تضيف الدرجة 7 البلاديوم إلى الدرجة 2 للحصول على أفضل مقاومة للتآكل في الأحماض المختزلة؛ الدرجة 12 هي البديل الاقتصادي لخدمة الكلوريد الساخن.
• الدرجة 23 (Ti-6Al-4V ELI) هي النوع الطبي ذو المحتوى المنخفض من المواد الخلالية والمحدد للغرسات التي تتحمل الأحمال بموجب معيار ASTM F136.
• اختصار عملي: تغطي الدرجات 2 و 5 و 23 أكثر من 95٪ من تطبيقات التيتانيوم.

ما هو مخطط درجات التيتانيوم؟

يُعدّ مخطط درجات التيتانيوم جدولًا مرجعيًا يُصنّف مواد التيتانيوم وفقًا لنظام تسمية موحد، غالبًا ما يكون ASTM، مع ما يُقابله من تسميات ISO وEN وUNS. تُحدد كل درجة تركيبة كيميائية ومجموعة من الحد الأدنى من الخصائص الميكانيكية، بحيث يكون أداء قضيب من الدرجة الثانية من مصنع ما مماثلًا لأداء قضيب من الدرجة الثانية من أي مصنع آخر.

يقسم النظام التيتانيوم إلى عائلتين رئيسيتين.

درجات النقاء التجاري من 1 إلى 4

يحتوي التيتانيوم النقي تجاريًا (CP) على ما لا يقل عن 98-99.5% من التيتانيوم مع كميات ضئيلة جدًا من الحديد والأكسجين والكربون والنيتروجين والهيدروجين. ولأنه لا تُضاف إليه أي عناصر أخرى عمدًا، فإن درجات التيتانيوم النقي تجاريًا تختلف بشكل شبه كامل في محتواها من الأكسجين والحديد. وهذا ما يُعرف بـ"مؤشر القوة": فزيادة نسبة الأكسجين والحديد تزيد من القوة ولكنها تقلل من الليونة.

لهذا السبب، يتميز النوع الأول بنعومته وسهولة تشكيله، بينما يتمتع النوع الرابع بقوة كافية لاستخدامه في الأدوات الجراحية. والأهم من ذلك، أن مقاومة التآكل متطابقة تقريبًا في جميع أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ الأربعة، لأنها ناتجة عن طبقة ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) ذاتية الإصلاح، وليس عن الإضافات المعدنية.

سبائك التيتانيوم من الدرجة 5 وما فوق

تُضاف عناصر مُحددة إلى سبائك التيتانيوم لتحسين خصائصها. ففي الدرجة 5 (Ti-6Al-4V)، يُضاف 6% من الألومنيوم و4% من الفاناديوم لإنتاج سبيكة ألفا-بيتا ذات قوة تزيد بنحو 2.5 مرة عن قوة سبائك التيتانيوم النقي تجاريًا. أما الدرجة 7، فتُضاف إليها البلاديوم إلى أساس من الدرجة 2 لتحسين مقاومة التآكل بشكل كبير في الأحماض المختزلة. وتُوازن الدرجة 9 بين القوة وقابلية التشكيل لتصنيع الأنابيب، بينما تُضاف إلى الدرجة 12 عناصر الموليبدينوم والنيكل لتحمل الاستخدام في بيئات الكلوريد الساخنة.

للحصول على نظرة عامة على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية التي تؤدي إلى هذه الاختلافات، راجع دليلنا حول خصائص التيتانيوم.

جدول مقارنة درجات التيتانيوم: جدول المقارنة الرئيسي

الجدول أدناه هو المرجع الأساسي. يقارن هذا الجدول أهم أنواع التيتانيوم من حيث التركيب والكثافة والقوة والاستطالة ومقاومة التآكل والاستخدامات الشائعة. القيم المذكورة هي الحد الأدنى للخواص الميكانيكية في الحالة المُعالجة حراريًا ما لم يُذكر خلاف ذلك. وللحصول على نظرة عملية على نفس الأنواع، يُمكنكم الرجوع إلى مخطط أنواع التيتانيوم من RivCut للتحقق من صحة البيانات.

الصف	النوع	UNS	التركيبة الرئيسية	الكثافة (جم / cm3)	قوة الشد (ميجا باسكال، دقيقة)	الخضوع (ميجا باسكال، دقيقة)	استطالة (دقيقة)	تآكل	أفضل ل
1	CP	RX450	99.5% تيتانيوم، 0.18% أكسجين	4.51	240	170	24%	أسعار	السحب العميق، الجدران الرقيقة، البطانات الكيميائية
2	CP	RX450	99.2% تيتانيوم، 0.25% أكسجين	4.51	345	275	20%	أسعار	مبادلات حرارية، أنابيب، بحرية، أوعية ضغط
3	CP	RX450	99.0% تيتانيوم، 0.30-0.35% أكسجين	4.51	450	380	18%	أسعار	أوعية الضغط، ألواح المبادل الحراري
4	CP	RX450	نسبة عالية من الأكسجين والحديد	4.51	550	480	15%	أسعار	معدات جراحية، هيكل طائرة، أجزاء كيميائية
5	سبيكة ألفا بيتا	RX450	تي 6Al-4V	4.43	895	828	10%	ممتاز (عناية جلفانية)	الفضاء الجوي، والطب، وتحمل الأحمال، والقوة العالية
7	سبيكة ألفا	RX450	Gr2 + 0.12-0.25% Pd	4.51	345	275	20%	متفوقة (الأحماض المختزلة)	المعالجة الكيميائية، خدمة الأحماض
9	سبيكة ألفا بيتا	RX450	تي 3Al-2.5V	4.48	620	483	15%	الخير	أنابيب هيدروليكية، هياكل دراجات هوائية، معدات رياضية
12	سبيكة ألفا	RX450	تي 0.3Mo-0.8Ni	4.51	483	345	18%	ممتاز (كلوريد ساخن)	مبادلات حرارية، طاقة حرارية أرضية، بتروكيماويات
23	سبيكة ألفا بيتا	RX450	Ti-6Al-4V ELI (نسبة منخفضة من الأكسجين/الحديد)	4.43	860	795	10%	أسعار	الغرسات الطبية (ASTM F136)، الحرجة للكسر

تتشابه جميع أنواع التيتانيوم في كثافتها التي تتراوح بين 4.4 و4.5 غ/سم³، أي أخف بنسبة 45% تقريبًا من الفولاذ، ونقطة انصهارها التي تقارب 1,668 درجة مئوية. ويبلغ معامل مرونتها حوالي 100-114 جيجا باسكال، أي نصف معامل مرونة الفولاذ تقريبًا، وهو أمر مهم لحسابات الصلابة ولتقليل تأثير حجب الإجهاد في الغرسات الطبية. وتؤكد بيانات الخصائص الفيزيائية لشركة AZoM هذه الأرقام لجميع أنواع التيتانيوم.

لست متأكدًا من نوع التيتانيوم الأنسب لتطبيقك؟ يساعد فريقنا الفني المهندسين والمشترين يوميًا على دراسة المفاضلات بين التآكل والقوة والتكلفة. احصل على إرشادات لاختيار المواد المناسبة لمشروعك.

تفصيل حسب الدرجات

الدرجة الأولى هي أنعم درجات التيتانيوم وأكثرها مرونة. يمنحها محتواها المنخفض من الأكسجين (0.18% كحد أقصى) أفضل قابلية للتشكيل من بين جميع درجات التيتانيوم، مما يجعلها مثالية لعمليات السحب العميق، والبطانات الكيميائية، والأنودات، والمكونات ذات الجدران الرقيقة.

يُعدّ التيتانيوم من الدرجة الثانية الخيار الأمثل في عائلة التيتانيوم. فهو يجمع بين مقاومة عالية للتآكل، وقابلية جيدة للتشكيل، وقابلية ممتازة للحام، وقوة متوسطة، كل ذلك بسعر مناسب. إذا كنت ستختار درجة واحدة فقط من التيتانيوم، فغالباً ما تكون هذه هي الدرجة المناسبة. اقرأ الدليل الكامل للتيتانيوم من الدرجة الثانية لمزيد من التفاصيل.

تتميز الدرجة الثالثة بقوة أعلى من الدرجة الثانية مع فقدان طفيف فقط في المرونة. وهي مناسبة لأوعية الضغط والمكونات الهيكلية والصفائح المصفوفية داخل المبادلات الحرارية الأنبوبية.

الدرجة الرابعة هي أقوى درجات الفولاذ المقاوم للصدأ، حيث تصل قوة الشد فيها إلى حوالي 550 ميجا باسكال بدون إضافة أي عناصر أخرى. تُستخدم هذه الدرجة في الغرسات الجراحية، والمكونات الكيميائية والصناعية، وهياكل الطائرات، والمثبتات البحرية التي تتطلب مقاومة عالية للتآكل بالإضافة إلى قوة أكبر.

يُعدّ التيتانيوم من الدرجة الخامسة (Ti-6Al-4V) أكثر سبائك التيتانيوم استخدامًا في العالم، إذ يُمثّل نحو نصف الإنتاج العالمي من التيتانيوم. تُوفّر بنيته المجهرية ألفا-بيتا قوة شدّ لا تقلّ عن 895 ميجا باسكال، ومقاومة ممتازة للإجهاد، وسلوكًا جيدًا حتى درجة حرارة 400 درجة مئوية تقريبًا. يهيمن هذا النوع على هياكل الطائرات، وقطع غيار السيارات عالية الأداء، وزراعات الأجهزة الطبية الحاملة للأحمال. يُغطّي دليلنا الخاص بالتيتانيوم من الدرجة الخامسة هذا الموضوع بتفصيلٍ وافٍ.

الدرجة 7 هي في الأساس الدرجة 2 مع إضافة 0.12-0.25% من البلاديوم. البلاديوم معدن نفيس، ويُعوّض ثمنه عند استخدامه بالشكل الأمثل: فالدرجة 7 تقاوم الأحماض المختزلة مثل حمض الكبريتيك الساخن وحمض الهيدروكلوريك، بالإضافة إلى مقاومة التآكل الشقوقي، بشكل أفضل من أي درجة أخرى من التيتانيوم. يستخدمها مصنّعو المواد الكيميائية في صمامات المفاعلات، ومشعبات السوائل، وأجهزة تنقية غاز الكلور.

تقع الدرجة 9 (Ti-3Al-2.5V) بين درجات CP والدرجة 5. وهي توفر قوة شد تبلغ حوالي 620 ميجا باسكال مع قابلية تشكيل ممتازة على البارد وقابلية لحام ممتازة، وهذا هو السبب في هيمنتها على أنابيب الهيدروليك في صناعة الطيران، وهي شائعة الاستخدام في إطارات الدراجات والسلع الرياضية.

تُضاف عناصر الموليبدينوم والنيكل إلى الدرجة 12 (Ti-0.3Mo-0.8Ni) لتحسين مقاومة التشققات الناتجة عن كلوريدات الصوديوم الساخنة حتى حوالي 300 درجة مئوية، بالإضافة إلى تعزيز قوة تحملها لدرجات الحرارة العالية. وهي بديل اقتصادي أكثر من الدرجة 7 في المبادلات الحرارية، وأنابيب الطاقة الحرارية الأرضية، ومحركات تقليب المواد البتروكيماوية.

الدرجة 23 (Ti-6Al-4V ELI) هي نسخة منخفضة المحتوى من العناصر البينية من الدرجة 5، وتتميز بانخفاض نسبة الأكسجين والحديد فيها. يُحسّن التركيب الكيميائي الأنظف مقاومة الكسر، والليونة، ومقاومة الإجهاد، ولذلك يُوصى باستخدامها في الغرسات الجراحية الحاملة للأحمال وفقًا لمعيار ASTM F136. كما أنها تُفضّل للاستخدام في تطبيقات الفضاء الجوي المبردة.

تركيبة درجات التيتانيوم: ما يميز كل درجة

الكيمياء هي أساس كل اختلاف بين أنواع التيتانيوم. يوضح الجدول أدناه الحد الأقصى المسموح به لمحتوى العناصر (نسبة الوزن) للأنواع الرئيسية، وفقًا لممارسات الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM).

العنصر	غرام 1	غرام 2	غرام 3	غرام 4	غرام 5
التيتانيوم	99.5٪ كحد أدنى	99.2٪ كحد أدنى	99.0٪ كحد أدنى	~ 99٪	الرصيد
الأكسجين (O)	0.18	0.25	0.30-0.35	0.40	0.20
الحديد (الحديد)	0.20	0.30	0.25-0.30	0.50	0.40
الكربون (ج)	0.08-0.10	0.08-0.10	0.08-0.10	0.08-0.10	0.08-0.10
نيتروجين (ن)	0.03	0.03	0.05	0.05	0.05
الهيدروجين (H)	0.015	0.015	0.015	0.015	0.0125-0.015
المنيوم (Al)	-	-	-	-	5.5-6.75
الفاناديوم (الخامس)	-	-	-	-	3.5-4.5

يُظهر منحنى الأكسجين خصائص الحماية الكاثودية بوضوح. فمع ارتفاع نسبة الأكسجين من 0.18% في الدرجة الأولى إلى 0.40% في الدرجة الرابعة، ترتفع قوة الشد من 240 ميجا باسكال إلى 550 ميجا باسكال، بينما ينخفض ​​الاستطالة من 24% إلى 15%. أما مقاومة التآكل فلا تتبع المنحنى نفسه؛ إذ تبقى عالية في جميع درجات الحماية الكاثودية الأربع، وذلك بفضل تكوّن طبقة ثاني أكسيد التيتانيوم الخاملة.

يُعدّ كلٌّ من الألومنيوم والفاناديوم العنصرين الأساسيين لتحويل التيتانيوم النقي تجاريًا إلى الدرجة الخامسة. يعمل الألومنيوم على تثبيت طور ألفا، مما يُضفي عليه صلابةً دون زيادة الهشاشة، بينما يعمل الفاناديوم على تثبيت طور بيتا، مما يُحسّن قابليته للتشكيل واستجابته للمعالجة الحرارية. معًا، يُشكّلان بنية ألفا-بيتا التي تُعطي الدرجة الخامسة مزيجها الفريد من الصلابة، ومقاومة الإجهاد، والقدرة الحرارية.

ما هي أفضل أنواع التيتانيوم؟

لا يوجد نوع واحد مثالي من التيتانيوم، بل يوجد نوع مثالي لشرط محدد. ابدأ بتحديد الشرط الأساسي في تطبيقك. تنشر جمعية ASM لمواصفات المعادن في قطاع الطيران دليلاً تفصيلياً لاختيار نوع التيتانيوم المناسب، وهو دليل يتبع نفس المنطق لمشتري قطاع الطيران.

قبل أي شيء آخر، اسأل سؤالاً واحداً: هل هذا الجزء محدود بالقوة، أم بالتآكل، أم بالتصنيع؟ إذا كانت الأعطال السابقة ناتجة عن التنقر أو التآكل، فنادراً ما تُجدي سبيكة أقوى نفعاً؛ عادةً ما يكون الحل الأمثل هو استخدام سبيكة مقاومة للتآكل عالية الجودة مع تصميم جيد. أما إذا كانت الأعطال ناتجة عن الخضوع أو التصدع تحت الحمل، فإن القوة هي العامل الحاسم، والدرجة 5 هي الحل. وإذا كانت المشكلة في التصنيع، فإن التحكم في العملية أهم من تغيير الدرجة.

قاعدة الـ 95%: ثلاث درجات تغطي معظم التطبيقات

في مختلف الصناعات، بما في ذلك صناعات الطيران والفضاء، والطب، والبحرية، والكيميائية، والاستهلاكية، تتعامل ثلاث درجات مع الغالبية العظمى من تطبيقات التيتانيوم.

• الصف 2 لمقاومة التآكل، وسهولة التشكيل، والتكلفة. وهذا هو الخيار الافتراضي لأنظمة مياه البحر، والمعالجة الكيميائية، والمبادلات الحرارية.
• الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) للحصول على أفضل نسبة بين القوة والوزن. هذا هو المعيار المستخدم في صناعة الطيران والفضاء، والأجزاء الميكانيكية عالية الأداء، والخدمات التي تتطلب تحمل الأحمال.
• الصف 23 (Ti-6Al-4V ELI) بالنسبة للأجهزة الطبية القابلة للزرع التي تتحمل الأحمال. يتطلب معيار ASTM F136 تركيبًا كيميائيًا منخفضًا للعناصر الخلالية لتحقيق مقاومة الكسر والتوافق الحيوي.

دليل اتخاذ القرار حسب الأولوية

درجة الأهمية	الدرجة الموصى بها	لماذا
أقصى قدر من قابلية التشكيل، سحب عميق	الصف 1	أقل نسبة أكسجين، أعلى مرونة
خدمة عامة للتآكل	الصف 2	أفضل توازن بين القوة، وقابلية التشكيل، وقابلية اللحام، والتكلفة
قوة أعلى بدون استخدام السبائك	الصف 4	أقوى درجة CP
قوة عالية مقارنة بالوزن، وقدرة تحمل عالية	الصف 5	سبيكة أساسية في الصناعة
تآكل شديد ناتج عن الأحماض المختزلة/الشقوق	الصف 7	إضافة البلاديوم، أفضل مقاومة للتآكل
القوة + قابلية التشكيل للأنابيب	الصف 9	قابلية التشكيل القريبة من حالة الشحنة النقية مع قوة السبيكة
خدمة الكلوريد الساخن، اقتصادية	الصف 12	إضافة الموليبدينوم والنيكل، قابل للحام، يتحمل درجات الحرارة العالية
الغرسات الطبية الحاملة للأحمال	الصف 23	كيمياء ELI، ASTM F136

أحد التحذيرات الشائعة التي نلاحظها: يميل المهندسون إلى المبالغة في تحديد مواصفات الدرجة 5 بدافع العادة. عندما يكون التآكل، وليس المتانة، هو العامل المحدد الحقيقي، يمكن للدرجة 2 أن توفر نفس العمر الافتراضي بتكلفة إجمالية للقطعة أقل بنحو 25-35%. قارن قوة هذه الدرجات بالتفصيل في مقالنا حول ما إذا كان التيتانيوم أقوى من الفولاذ.

قوة التيتانيوم ومقاومته للتآكل حسب الفئة

مستويات القوة

تتراوح قوة الشد لدرجات الفولاذ المقاوم للصدأ من 240 إلى 550 ميجا باسكال. تصل قوة الشد للدرجة 9 إلى حوالي 620 ميجا باسكال. أما الدرجتان 5 و23 فتتراوحان بين 860 و895 ميجا باسكال كحد أدنى، ويمكن أن تتجاوز قوة الشد للدرجة 5 المعالجة حرارياً 1,100 ميجا باسكال.

هذا نطاق تشغيل واسع، ولهذا السبب تحديداً يُعد اختيار الدرجة المناسبة أمراً بالغ الأهمية. إن دفع ثمن قوة من الدرجة الخامسة لا تحتاجها خطأ مكلف، بينما يُعد التقليل من مواصفات الجزء الحامل للأحمال خطراً على السلامة.

المقاومة للتآكل

جميع أنواع التيتانيوم مقاومة للتآكل الناتج عن مياه البحر وتشققات التآكل الإجهادي بفعل الكلوريدات، وذلك بفضل طبقة ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) ذاتية الإصلاح. لهذا السبب، يُستخدم التيتانيوم بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L في التطبيقات التي تتعرض للكلوريدات حيث يحدث التنقر. تعرف على كيفية مقارنة المادتين في تغطيتنا لتآكل التيتانيوم مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ.

هناك درجتان إضافيتان. الدرجة 7، بفضل إضافة البلاديوم، تقاوم الأحماض المختزلة التي تهاجم التيتانيوم العادي. أما الدرجة 12 فتقاوم تآكل الشقوق الناتج عن الكلوريدات الساخنة، وتزيد من مقاومتها لدرجات الحرارة العالية. ولأسباب تتعلق بالتآكل الجلفاني، ينبغي عزل الدرجة 5 والسبائك الأخرى عن المعادن المختلفة في بعض التجميعات، لأن جهدها العالي قد يُسرّع تآكل المعدن المتصل بها.

معايير ومواصفات درجة التيتانيوم

عند طلب التيتانيوم، لا تُعدّ الدرجة سوى جزء من المواصفات. فشكل المنتج هو الذي يحدد معيار ASTM المطبق، وقد يظهر التركيب الكيميائي نفسه تحت مسميات مختلفة تبعًا لما إذا كان المنتج على شكل صفائح أو قضبان أو أنابيب أو مواد زرع.

Standard	نموذج المنتج	الدرجات النموذجية
أستم بكسنومكس	ورقة، شريط، صفيحة	1-4 ، 5 ، 7 ، 9 ، 12 ، 23
أستم بكسنومكس	قضيب وقضيب	1-4 ، 5 ، 7 ، 9 ، 12 ، 23
أستم بكسنومكس	الأنابيب الملحومة	1-4 ، 7 ، 9 ، 12
أستم بكسنومكس	الأنابيب الملحومة	1-4 ، 7 ، 9 ، 12
أستم بكسنومكس	أنابيب مبادل حراري غير ملحومة وملحومة	1، 2، 7، 9، 12
ASTM F67	مادة زرع نقية تجارياً	1-4
ASTM F136	زرعة ELI مصنوعة من سبائك التيتانيوم Ti-6Al-4V المطروقة	23
ASTM F1472	زرعة مصنوعة من سبيكة التيتانيوم Ti-6Al-4V	5
ISO 5832-2 / 5832-3	مادة الزرع	1-4 / 5, 23

لأغراض الشراء، تظهر هذه المعايير في شهادة اختبار المصنع (MTC). تربط شهادة اختبار المصنع الصحيحة نتائج التحليل الكيميائي والاختبارات الميكانيكية بالحرارة النوعية للمادة، مما يضمن لك إمكانية تتبعها في حال حدوث أي خلل لاحق. إذا كنت تستورد أي معدن وفقًا لمعيار محدد، فاطلب شهادة اختبار المصنع وتأكد من مطابقة الدرجة والمعيار والأبعاد لطلبك.

مقارنة تكلفة درجات التيتانيوم (2026)

تتغير أسعار التيتانيوم تبعاً للطلب من قطاعات الطيران والفضاء، والبحرية، وتحلية المياه، والمعالجة الكيميائية، لذا اعتبر هذه الأرقام بمثابة لقطة لعام 2026.

• درجات CP (1-4): يتم تشغيل سبيكة من الدرجة الثانية تقريبًا $/kgCIF;Cصادرات\; صينيةofGR1/GR2isabout$7.80-8.50/كجم تسليم ظهر السفينة. متوسط ​​الأسعار الإقليمية قريب من $15\; /kginAsia\; and$22/كجم في الولايات المتحدة للمواد المعتمدة.
• الصف شنومكس: تبلغ علاوة السبيكة حوالي 30-50% مقارنة بالدرجة 2 في المواد الخام، وتضيف عمليات التشغيل والمعالجة المزيد لأن الدرجة 5 تتصلب وتتآكل الأدوات بشكل أسرع.
• الصف شنومكس: أغلى أنواع الدرجات الشائعة، وعادة ما يتراوح سعرها بين 20 و40 دولارًا للرطل، مع فترات انتظار أطول للقطع الكبيرة نظرًا لتركيبها الكيميائي الأكثر كثافة.

إن مقارنة التكلفة المهمة هي تكلفة القطعة الواحدة، وليس تكلفة الكيلوغرام. يتميز الفولاذ من الدرجة الثانية بسهولة تشكيله ولحامه، مما يقلل وقت التصنيع ويحد من تآكل الأدوات. أما الفولاذ من الدرجة الخامسة فيحتاج إلى مزيد من التحكم في عملية التصنيع. عندما تتوافق خصائص مقاومة التآكل وقابلية التشكيل للفولاذ من الدرجة الثانية مع التصميم، فإن ميزة التكلفة الإجمالية للقطعة غالبًا ما تتراوح بين 25% و35%. للاطلاع على شرح مفصل لأسعار التيتانيوم مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ، يُرجى مراجعة دليلنا لتكاليف التيتانيوم مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ.

درجات التيتانيوم مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ: متى تختار أيهما

يتنافس التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ في نفس التطبيقات الحساسة للتآكل، والقرار ليس دائماً لصالح التيتانيوم.

يتفوق التيتانيوم في البيئات التي تحتوي على الكلوريدات أو مياه البحر، حيث يتعرض الفولاذ المقاوم للصدأ 316/316L للتآكل. فطبقة ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2) الخاملة مستقرة في هذه الظروف، مما يجعل أنواع التيتانيوم تتحمل البيئات البحرية والكيميائية التي قد تُلحق الضرر بالفولاذ المقاوم للصدأ ببطء. كما يتفوق التيتانيوم من حيث الوزن: إذ يبلغ وزنه حوالي 4.5 غ/سم³ مقابل حوالي 8.0 غ/سم³ للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، أي أن قطعة التيتانيوم أخف وزنًا بنسبة 45% تقريبًا.

يتفوق الفولاذ المقاوم للصدأ من حيث التكلفة والتوافر والصلابة المطلقة. يتميز الفولاذ 316/316L بسعر أقل بكثير للكيلوغرام، وهو متوفر في المخزون، وأكثر صلابة (معامل مرونة أعلى). في التطبيقات التي تتطلب مقاومة متوسطة للتآكل مع مراعاة قيود الميزانية أو وقت التسليم، يُعد الفولاذ المقاوم للصدأ 316L الخيار الأمثل في كثير من الأحيان.

النهج المتوازن: في التطبيقات التي تتعرض لمستويات عالية من الكلوريدات أو المواد الكيميائية، يُنصح باستخدام التيتانيوم من الدرجة الثانية؛ أما في التطبيقات التي تتعرض لمستويات متوسطة، فيُنصح باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316/316L نظرًا لانخفاض تكلفته. تُوفر شركة ليانيونغانغ دابو للمعادن منتجات الفولاذ المقاوم للصدأ 316 وأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ ، مما يُتيح لنا دعم أي مادة تتطلبها تطبيقاتكم. إذا كنتم تُفاضلون بين التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ، فإن مقارنتنا الشاملة بينهما تُوضح لكم جميع جوانب المفاضلة.

الأسئلة الشائعة

ما هي درجات التيتانيوم؟
تُصنّف أنواع التيتانيوم الرئيسية إلى 1 و2 و3 و4 (نقي تجاريًا) و5 و7 و9 و12 و23 (سبائك). وتختلف الأنواع من 1 إلى 4 في محتواها من الأكسجين والحديد؛ أما الأنواع من 5 فما فوق فتُضاف إليها عناصر سبائكية مُخصصة لزيادة المتانة، ومقاومة التآكل، أو للاستخدامات الطبية.

أي نوع من التيتانيوم هو الأقوى؟
يتميز الفولاذ من الدرجة الخامسة (Ti-6Al-4V) بأعلى قوة بين الدرجات الشائعة، حيث تبلغ قوة الشد الدنيا 895 ميجا باسكال. أما بين الدرجات النقية تجارياً، فتُعدّ الدرجة الرابعة الأقوى بقوة شد تبلغ حوالي 550 ميجا باسكال.

أي نوع من التيتانيوم هو الأفضل من حيث مقاومة التآكل؟
يوفر النوع السابع أفضل مقاومة شاملة للتآكل، وذلك بفضل إضافة البلاديوم التي تحميه من الأحماض المختزلة والتآكل الشقوقي. أما النوع الثاني فهو الخيار الأمثل للاستخدام في مياه البحر والكلوريدات العامة.

ما هو الفرق بين الدرجة 1 والتيتانيوم الصف 2؟
يتميز النوع الأول بانخفاض نسبة الأكسجين فيه (بحد أقصى 0.18%)، مما يجعله أكثر ليونة وقابلية للتشكيل، مع قوة شد تبلغ 240 ميجا باسكال. أما النوع الثاني، فيحتوي على نسبة أكسجين لا تتجاوز 0.25%، مما يمنحه قوة أعلى (345 ميجا باسكال) مع الحفاظ على قابلية تشكيل جيدة. ويُعدّ النوع الثاني الأكثر استخدامًا بين النوعين.

ما هي درجة التيتانيوم المستخدمة في زراعة الأجهزة الطبية؟
الدرجة 23 (Ti-6Al-4V ELI) هي المعيار للغرسات الحاملة للأحمال وفقًا لمعيار ASTM F136. يتم استخدام الدرجة 4 من CP لبعض الأجهزة الجراحية، والدرجة 2 من CP للغرسات غير الحاملة للأحمال والأدوات القابلة لإعادة الاستخدام.

هل التيتانيوم من الدرجة التاسعة أقوى من التيتانيوم من الدرجة الثانية؟
لا، يتمتع الفولاذ من الدرجة 9 (Ti-3Al-2.5V) بقوة شد تبلغ حوالي 620 ميجا باسكال، وهي أقل بكثير من الحد الأدنى للدرجة 5 البالغ 895 ميجا باسكال. تكمن ميزة الدرجة 9 في سهولة تشكيلها على البارد ولحامها، وليس في قوتها العالية.

ما هي أفضل درجة من التيتانيوم للتصنيع؟
يُعدّ الفولاذ من الدرجة الثانية أسهل أنواع الفولاذ في التشغيل الآلي وأقلها تكلفةً في المعالجة، على الرغم من ميله إلى التآكل والتلطخ. أما الفولاذ من الدرجة الخامسة، فيتطلب تشغيله الآلي تآكلًا أكبر للأدوات وتصلبًا أكبر أثناء التشغيل. بينما يُعدّ الفولاذ من الدرجة الثالثة والعشرين الأكثر تكلفةً في التشغيل الآلي نظرًا لارتفاع تكلفته ومتطلبات التحكم الدقيقة في عملية التصنيع.

خاتمة

تتلخص قراءة مخطط درجات التيتانيوم في فكرة واحدة: الدرجات من 1 إلى 4 هي مواد مقاومة للتآكل، وتختلف باختلاف نسبة الأكسجين والحديد، بينما الدرجات من 5 فما فوق هي سبائك عالية المتانة، تُضاف إليها عناصر محددة. الدرجة 2 هي المادة الأساسية في تطبيقات التيتانيوم، والدرجة 5 هي سبيكة عالية المتانة، أما الدرجة 23 فتُستخدم في الغرسات الطبية التي تتحمل الأحمال. عند الشك، اختر الدرجة التي تتناسب مع متطلباتك الأساسية بدلاً من الاعتماد على اسم يوحي بالقوة.

الخطوة التالية هي تحديد بيئة الخدمة والتحقق من معيار ASTM المناسب لشكل منتجك. إذا كنت لا تزال تُفاضل بين التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ في تطبيقات مقاومة التآكل، يُمكن لمهندسينا مساعدتك في مقارنة المواد والمعايير والتكلفة الإجمالية لمشروعك.

اتصل بشركة LIANYUNGANG DAPU METAL لطلب عرض أسعار أو للحصول على استشارة فنية بشأن اختيار المواد لتطبيقك.