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纯钛 Grade 2
ISO S(高温合金、钛)工业纯钛。编号为 Grade 2、UNS R50400。相关标准为 ASTM B348/B348M(棒材、坯料)、B265(板材、带材)、B338(热交换器用管)。航空航天用为 AMS 4902(板材、带材)、AMS 4942(无缝管)。
🌐JIS 及国外对应牌号
“相近”是指化学成分或力学性能并不完全相同的材料。替换使用时,请核对各标准中的规定值。
| 标准 | 牌号 | 编号 | 关系 | 可信度 |
|---|---|---|---|---|
| ASTM/UNS | 纯钛 Grade 2 | Grade 2、UNS R50400 | ― | |
| JIS | 2 种棒材代号 TB340H。板材代号未确认 | JIS H 4600(板材及带材)/JIS H 4650(棒材) | 相近 | 多份资料一致[10][14][6][8] |
| EN/DIN | 3.7035工程用)/3.7034(航空用 | DIN 材料号 | 对应 | 单一资料·仅供参考[11] |
| GB | — | — | 一手资料中未能确认 |
各对应牌号的差异(资料记载)
- JIS 2 种:日本钛协会、神户制钢、日本制铁将其与 ASTM Gr.2 并列作为对应牌号列出。但 O、Fe、H 的上限和抗拉强度范围不同(JIS 为 O≤0.20、Fe≤0.25、H≤0.013,抗拉 340~510)。代号 TB340H 已在爱知制钢目录(JIS H 4650 的 2 种)确认
- EN/DIN 3.7035:TIMET 的合金一览中,作为 TIMETAL 50A(ASTM Gr.2)的独立标准列出。法国 T-40、英国 BS TA.2~5 也在同一行。EN 的化学符号未能在一手资料中确认
- GB :有资料写作 TA2,但未能找到中国制造商、标准组织的一手资料
📄相关标准(AMS、ASTM 等)
订单和图纸中会指定的标准。AMS 是 SAE 的航空航天材料标准,按产品形态(棒材、板材、锻件)、熔炼方法和热处理分别编号。标准正文需付费,因此这里只列出在标准组织公开页面上确认过的标题和适用范围。
| 标准 | 内容 | 可信度 |
|---|---|---|
| B348/B348M-25 | 棒材、坯料(退火)。包含 Grade 2=UNS R50400Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Bars and Billets | 多份资料一致[1] |
| B265-25 | 带材、板材(退火)。包含 Grade 2Standard Specification for Titanium and Titanium Alloy Strip, Sheet, and Plate | 多份资料一致[2] |
| B338-17(2026) | 冷凝器、热交换器用无缝管、焊接管。包含 Grade 2Standard Specification for Seamless and Welded Titanium and Titanium Alloy Tubes for Condensers and Heat Exchangers | 多份资料一致[17] |
| AMS 4902M | 纯钛板材、带材(厚度至 1 英寸),退火。相当于 Grade 2(日本钛协会、ATI、Carpenter、TIMET 作为对应牌号记载)Titanium Sheet, Strip, and Plate Commercially Pure Annealed 40.0 ksi (276 MPa) Yield Strength | 多份资料一致[18][10] |
| AMS 4942H | 纯钛无缝管,退火(Carpenter 作为 Grade 2 的标准记载)Titanium Tubing, Seamless Annealed, 40.0 ksi (275 MPa) Yield Strength | 单一资料·仅供参考[19][7] |
| JIS H 4600:2012 | 板材、带材。包含 2 种(在 JSA 预览中确认的是 2012 年版。是否有更新的版本未确认)钛及钛合金-板及带 | 单一资料·仅供参考[20] |
| JIS H 4650:2016 | 棒材。包含 2 种(代号 TB340H)(JSA 预览为 2016 年版。种类表在预览范围之外)钛及钛合金-棒 | 单一资料·仅供参考[21][8] |
ASTM 标准一览见 ASTM 标准速查表。
✈在航空器上的主要用途(资料记载)
⚗化学成分(质量分数 %)
各标准的范围不同,因此按标准分列显示(颜色较深的数字表示多份资料一致,颜色较浅的数字表示仅有一份资料)。
| 元素 | 标准 ① | 标准 ② |
|---|---|---|
| N | ≤0.03[3][6][7] | ≤0.03[6][8][9] |
| C | ≤0.08[3][6][7] | ≤0.08[6][8][9] |
| H | ≤0.015[3][6][7] | ≤ 0.013[6][8][9] |
| Fe | ≤0.3[3][6] | ≤0.25[6][8][9] |
| O | ≤0.25[3][6][7] | ≤0.2[6][8][9] |
| Ti | 余量[3][6] | — |
- 标准 ① ASTM Grade 2
- 标准 ② JIS 2 种(JIS H 4600 板材、JIS H 4650 棒材)
⚖密度
4.51 g/cm³
ATI 为 0.163 lb/in³、4.51(产品页面为 4.51~4.52),TIMET(50A)、日本钛协会(工业纯钛)、爱知制钢均为 4.51
用此材料计算重量 →💪力学性能
“参考值”并非标准的规定值,而是厂商资料等中记载的数值。
| 状态 | 抗拉强度 MPa | 屈服强度 MPa | 伸长率 % | 硬度 | 数值类型 |
|---|---|---|---|---|---|
| 退火(ASTM Grade 2) | 345 以上 | ≥ 275(板材、带材为 275~450) | ≥20 | — | 规定值(ASTM B265/B348 的 Grade 2。ATI 和日本制铁列出) 多份资料一致[3][6] |
| 退火(JIS 2 种:板材 H 4600、棒材 H 4650) | 340〜510 | 215 以上 | ≥ 23 | — | 规定值(JIS。日本制铁、爱知制钢(H 4650 棒材)、日本焊接协会 WES 7102 勘误表(H 4600 板材)、日本钛协会列出) 多份资料一致[6][8][9][10] |
| 退火(TIMETAL 50A=相当于 ASTM Gr.2) | 485 | 345 | 28 | — | 代表值(TIMET) 单一资料·仅供参考[11] |
| 硬度(退火) | — | — | — | HV 160(日本钛协会,JIS 2 种)/HRB 约 80(ATI,Grade 2) | 代表值(行业协会、制造商) 单一资料·仅供参考[12][13] |
📊图示
化学成分的标准范围(质量分数 %)
抗拉强度在全部 62 种材料中处于什么位置
🔧切削加工性与加工注意事项(资料记载)
- 可按与奥氏体不锈钢相同的方法切削:低速、大进给、使用刚性高的刀具,并大量使用不含氯的切削油(ATI 的纯钛资料)[13]
- 切削性接近 SUS304,但切削热升高时容易烧粘。切削速度要慢,进给略大,用切削液充分冷却,并尽早更换刀具(初期磨损之后容易突然崩裂)。因自重、切削力、夹紧力、热膨胀而容易变形,需注意尺寸控制(日本钛协会。钛的一般性描述)[15]
- 在车床上精加工纯钛圆棒时,车刀刀尖处的切屑起火,并蔓延到堆积在脚下的细小切屑上的事例。对策是采用适当的切削条件,并定期清扫,不让切屑堆积(日本钛协会的故障案例)[16]
- 热导率低且高温下强度不下降,因此热量和切削力集中在刀刃。切屑薄,易粘结。速度过高时,切屑与刀具材料发生化学反应,刀刃会突然崩裂(Sandvik Coromant 对 ISO S 钛类的说明)[4]
📚出处
按数值逐一用编号标示的一手资料(厂商、行业协会、标准组织的公开资料)。
- store.astm.org https://store.astm.org/b0348_b0348m-25.html
- store.astm.org https://store.astm.org/b0265-25.html
- atimaterials.com https://www.atimaterials.com/Products/ati-cp2
- sandvik.coromant.com https://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/materials/workpiece-materials
- kyocera.co.jp https://www.kyocera.co.jp/prdct/tool/wp-content/uploads/2014/07/2024-2026_A.pdf#page=3
- nipponsteel.com https://www.nipponsteel.com/product/titan/pdf/index01.pdf
- carpentertechnology.com https://www.carpentertechnology.com/alloy-finder/cp-ti-grade-2
- aichi-steel.co.jp https://www.aichi-steel.co.jp/_assets/dl/products/stainless_company/titanium/titanium_cata…
- webdesk.jsa.or.jp https://webdesk.jsa.or.jp/pdf/jwes/errata/WES_7102_000_000_j___2012_rec_1_202112.pdf
- titan-japan.com https://www.titan-japan.com/technology/titanium.html
- timet.com https://www.timet.com/assets/local/documents/technicalmanuals/TiAlloys.pdf
- titan-japan.com https://www.titan-japan.com/technology/physical_properties.html
- atimaterials.com https://www.atimaterials.com/Products/Documents/datasheets/titanium/commerciallypure/ati_c…
- kobelco.co.jp https://www.kobelco.co.jp/products/advanced-materials/titan/pdf/spec.pdf
- titan-japan.com https://www.titan-japan.com/manufacturing/machining.html
- titan-japan.com https://www.titan-japan.com/pdf/trouble/trouble_fi8.pdf
- store.astm.org https://store.astm.org/b0338-17r26.html
- saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4902m
- saemobilus.sae.org https://saemobilus.sae.org/content/ams4942h
- webdesk.jsa.or.jp https://webdesk.jsa.or.jp/preview/pre_jis_h_04600_000_000_2012_j_ed10_ch.pdf
- webdesk.jsa.or.jp https://webdesk.jsa.or.jp/preview/pre_jis_h_04650_000_000_2016_j_ed10_ch.pdf
其他材料
钛及钛合金