Primerjava materialov za pritrdilne elemente iz titanove zlitine TC4, nerjavečega jekla 304, nerjavečega jekla 316 in ogljikovega jekla razreda 8.8

Primerjava:Titanova zlitina TC4 (GR5) Gostota: 4,51 g/cm³, približno 57 % gostote jekla, kar ponuja znatne prednosti pri zmanjšanju teže. Natezna trdnost: ≥860 MPa, najvišja specifična trdnost. Trdota: HRC 30–34, relativno mehka matrica; navoji v utorih so nagnjeni k luščenju. Odpornost proti koroziji: Pet zvezdic. Izjemno visoka odpornost proti koroziji v atmosferskih razmerah, deževnici, slani meglici in okolju kloridnih ionov; Ni odporen na fluorovodikovo kislino ali koncentrirano klorovodikovo kislino. Nemagneten: Popolnoma nemagneten. Zmogljivost pri visokih in nizkih temperaturah: Pet zvezdic. Stabilna zmogljivost med -200 °C in 400 °C; brez krhkega loma pri nizkih temperaturah. Odpornost proti utrujenosti: Pet zvezdic. Odporen na izmenične vibracije; malo verjetno je, da se bo zlomil pri ponavljajočih se vibracijah vozila. Nevarnost hladnega varjenja navoja: Visoka! Kontakt titana s titanom je zelo nagnjen k zatikanju; med montažo je treba nanesti sredstvo proti zatikanju. Površinska obdelava: Lahko se peska, polira ali barvno eloksira (modra/zlata/vijolična). Cena: Najvišja (drage surovine in stroški predelave). Tipične uporabe: Modifikacije motornih koles/koles, vesoljska industrija, precizni instrumenti in projekti zmanjševanja teže za obalne dejavnosti na prostem. Povzetek slabosti: Visoki stroški; navor je treba strogo nadzorovati; sklopi iz titana v titan so nagnjeni k zatikanju.

Primerjalni izdelek: Nerjaveče jeklo 304 Gostota: 7,93 g/cm³ Natezna trdnost: ≥520 MPa Trdota: približno HRC 20 Odpornost proti koroziji: 3 zvezdice. Primerno za splošno uporabo v zaprtih prostorih in sladki vodi; nagnjeno k jamkasti koroziji in rjavenju v obalnih slanih meglah. Nemagnetno: Šibko magnetno (po obdelavi lahko kaže rahel magnetizem). Obstojnost pri visokih in nizkih temperaturah: 3 zvezdice. Sprejemljivo pri nizkih temperaturah; trdnost pri visokih temperaturah znatno pade. Odpornost na utrujenost: 3 zvezdice. Tveganje za hladno varjenje navojev: Nizko. Površinska obdelava: Polirano, brušeno; omejene barvne možnosti. Cena: Zmerna. Tipična uporaba: Splošna oprema, montaža v zaprtih prostorih, splošna uporaba na prostem. Povzetek slabosti: Nagnjeno k jamkasti koroziji v obalni slani megli; povprečna trdnost.

Primerjava: Nerjaveče jeklo 316 Gostota: 7,98 g/cm³ Natezna trdnost: ≥480 MPa Trdota: približno HRC 20 Odpornost proti koroziji: 4 zvezdice. Boljša odpornost na kloridne ione kot 304, vendar še vedno obstaja tveganje korozije pri dolgotrajni uporabi v morski vodi. Nemagnetno: šibko magnetno. Obstojnost pri visokih in nizkih temperaturah: 3 zvezdice. Odpornost na utrujenost: 3 zvezdice. Tveganje hladnega varjenja navojev: nizko. Površinska obdelava: polirana, brušena; omejene barvne možnosti. Cena: nekoliko nadpovprečna. Tipična uporaba: oprema za morsko vodo, blago korozivna kemična okolja. Povzetek slabosti: Višja cena kot 304; brez prednosti pri zmanjšanju teže.

Primerjalni material: Ogljikovo jeklo razreda 8.8 Gostota: 7,85 g/cm³ Natezna trdnost: ≥800 MPa Trdota: HRC 22–32; visoka trdota po kaljenju Odpornost proti koroziji: 1 zvezdica. Nagnjeno k rjavenju; za preprečevanje rje je potrebno pocinkanje ali črnjenje Nemagnetno: Magnetno Odpornost pri visokih in nizkih temperaturah: 1 zvezdica. Nagnjeno k krhkemu lomu pri nizkih temperaturah; trdnost pri visokih temperaturah hitro upade. Odpornost na utrujenost: 2 zvezdici. Nagnjeno k utrujenostnemu lomu pri vibracijah. Nevarnost hladnega varjenja navojev: Praktično ni. Površinska obdelava: Črnjenje, pocinkanje; običajen videz. Cena: Najcenejše. Tipične uporabe: Splošni stroji, aplikacije, ki niso občutljive na težo, brez zahtev glede zaščite pred korozijo. Povzetek slabosti: Velika teža, slaba odpornost proti rji, hitro rjavi v vlažnem okolju.

1. Za zmanjšanje teže in preprečevanje rje: Dajte prednost vijakom iz titanove zlitine TC4 – najboljša izbira za modifikacije motornih koles in koles, z izjemno zmogljivostjo za dolgotrajno uporabo na prostem v bližini oceana. Med montažo nadzorujte navor in pri pritrjevanju titana na titan uporabite pasto proti zatikanju.
2. Za splošno notranjo uporabo z omejenim proračunom, kjer je potrebna le osnovna zaščita pred rjo: Izberite nerjaveče jeklo 304.
3. Za dolgotrajno izpostavljenost morski vodi ali blagim kemičnim medijem: Dajte prednost nerjavnemu jeklu 316.
4. Za splošno montažo opreme brez zahtev glede zmanjšanja teže ali odpornosti proti koroziji in kjer so nizki stroški prednostna naloga: vijaki iz ogljikovega jekla razreda 8.8.

Med materiali z enakimi specifikacijami je titanova zlitina TC4 najlažja in daleč prekaša druge po specifični trdnosti, odpornosti proti koroziji v solni megli in odpornosti na utrujanje; vendar je relativno draga in ima posebne zahteve glede montaže. Ogljikovo jeklo ponuja najboljše razmerje med ceno in kakovostjo, vendar ima slabo odpornost proti rji. Nerjaveče jeklo 316 ima boljšo odpornost na kloridne ione kot 304, vendar ponuja omejeno zmanjšanje teže.

Vijaki iz titanove zlitine TC4 so lahki in imajo visoko specifično trdnost; nudijo odpornost proti solni meglici in koroziji, so nemagnetni in odporni proti utrujenosti ter jih je mogoče eloksirati za doseganje različnih zaključnih obdelav. Primerni so za modifikacije motornih koles in koles ter za precizno vesoljsko opremo. Slabosti vključujejo relativno visoko ceno, omejeno trdoto matrice, nagnjenost k hladnemu varjenju med navojnimi sestavami titan-titan, potrebo po nadzorovanem navoru in paste proti zatikanju med sestavljanjem ter neprimernost za zelo korozivna okolja, kot so tista s fluorovodikovo kislino ali koncentrirano klorovodikovo kislino.