2025 Preis- und Anwendungsleitfaden für CP Titanium Grade 1 bis 4
Aktualisierte : Aug. 12, 2025In diesem Leitfaden werden die neuesten mechanischen Daten, Preise und Fallbeispiele zusammengestellt, damit Ingenieure und Beschaffungsteams evidenzbasierte Entscheidungen treffen können.
Schnelle Fakten
| Artikel | Daten | Quelle |
|---|---|---|
| Dichte | 4.51 g cm⁻³ (60 % von 316 L) | ASM Metals Handbuch Band 2 (2023) |
| Zensuren | 1 – 4 (Sauerstoff ↑ → Stärke ↑) | ASTM B265-25 |
| Korrosionsrate im Meerwasser | < 0.02 mm y⁻¹ to 260 °C | MetalleRohrleitungsartikel "Korrosionsbeständigkeit von Titan gegenüber Wasser und Meerwasser" |
| FOB Shanghai TA2 Platte (3–8 mm) | 7,76 $ – 8,01 kg⁻¹ (7. Juli 2025) | Shanghai Metals Market, Titanplatte (TA2) Preistabelle |
| CIF Rotterdam CP G2 Barren | 11,5 – 12,5 kg⁻¹ (3. Februar 2025) | Argus Stichprobe für Nichteisenmärkte, S. 12 |
| Einzelblatteinzelhandel im Mittleren Westen der USA | ≈ USD 18 kg⁻¹ (0,025" Bogen) | TMS Titanium Online-Shop SKU TS2-0025-12-24 |
| Indien ab Werk Platte | USD 10 – 30 kg⁻¹ | Renox Impex Preisliste 2025 |
Notenkarte & Standards
| Grad | UNS | O (%) max | Rm MPa | Rp0,2 MPa | A % | Typische Codes |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Nr. R50250 | 0.18 | 240 | 170 | 24 | ASTM B265/B348, EN 3.7025 |
| 2 | Nr. R50400 | 0.25 | 345 | 275 | 20 | Am meisten gehandelt; GB/T 3621 TA2 |
| 3 | Nr. R50550 | 0.35 | 450 | 380 | 18 | Offshore-Steigleitungen |
| 4 | Nr. R50700 | 0.4 | 550 | 480 | 15 | Medizinische Implantate, HP-Gefäße |
2025 Preis Bild
- Asien (FOB Shanghai): 7,8–8,0 USD kg⁻¹ – SMM-Spot-Gebotsspanne für warmgewalztes Blech von 3–8 mm.
- Europa (CIF Rotterdam): 11,5–12,5 USD kg⁻¹ – Argus-Kontrakt-Benchmark.
- USA (EXW Midwest Service Center): 18–20 USD kg⁻¹ Gegenwert für Einzelblech.
Treiber: Ti-Schwamm-Rohstoff, RMB–USD FX, Fracht, EU-AD-Zölle auf TiO₂ (Chemanalyst Mai 2025).
Materialstärken
Hohe spezifische Festigkeit
Die Güteklasse 2 liefert eine Zugfestigkeit von 345 MPa bei halb so hohem Gewicht wie Stahl – bis zu einer spezifischen Festigkeit von 2,3 ×.
Korrosionsbeständigkeit
Keine Lochfraß- oder Spaltkorrosion in Meerwasser mit voller Stärke bis zu 120 ft/s Durchfluss; Kondensatorrohre arbeiten jahrzehntelang ohne Umleitung.
Biokompatibilität
ISO 10993-Tests bestätigen keine Zytotoxizität; CP Ti dominiert Zahnimplantate und Herzschrittmachergehäuse.
Grundlagen der Verarbeitung und Herstellung
Kalt- und Warmumformung
- Die Sorten 1 bis 2 ermöglichen Tiefziehen, Hydroforming und Biegeradien von 1,5 × t ohne Rissbildung.
- Die Sorten 3 bis 4 benötigen ≥ Radien von 3 × t oder eine Zwischenglühung von 650 °C.
- Empfohlene Schmierstoffe: MoS₂-Paste oder Graphitöl; Mit 35 % HNO₃ + 2 % HF-Peeling abschließen.
Schweißen
| Prozess | Typisches Setup | Tastensteuerung |
|---|---|---|
| WIG/GTAW | 99,999 % Ar, 10–15 L min⁻¹; Schleppendes Schild | Die Perlenfarbe muss strohsilber bleiben; Jegliche Nachbearbeitung von Blue → |
| Plasma | 99,999 % Ar + 1 % Er | Schneller für >3 mm Platte |
| Explosions-Verklebung | Ti + CS/SS Platten für Wärmetauscher | Bindungsscherung ≥ 200 MPa gemäß ASTM B898 |
Zerspanung
- Scharfes, unbeschichtetes Hartmetall; **Vc ≈ 40 m min⁻¹**, **f\_z ≈ 0,2 mm/Zahn**; Flut-Kühlmittel.
- Peck-Bohrer < 6 mm holes to avoid chip welding.
- Hochdruckemulsion (> 70 bar) senkt die H-Aufnahme.
Oberflächengüte
- ASTM B600 Beizen: 15 % HNO₃ + 1–3 % HF → DI Wasserspülung.
- Optional TiN/DLC PVD für Lager oder Mikrokugelstrahl (0,15 mm A) zur Anhebung der Ermüdungsgrenze ≈ 15 %.
CP Ti vs Ti-6Al-4V Spickzettel
| Metrik | CP Ti (G2) | Ti-6Al-4V (G5) |
|---|---|---|
| Dichte (g cm⁻³) | 4.51 | 4.43 |
| Zugfestigkeit (MPa) | 345 | 950 |
| Ausbeute (MPa) | 275 | 880 |
| Dehnung % | 20 | 10 |
| Modul (GPa) | 105 | 113 |
| Korrosion in 3 % NaCl | Immun | Immun |
| Schweißbarkeit | ★★★★★ | ★★★ ☆☆ (α-Gehäuse-Entfernung) |
| Bearbeitbarkeitsindex (B111 = 100) | 15 | 22 |
| Kosten (USD kg⁻¹, 2. Quartal 2025) | 17–24 | 32–40 |
| Beste Passform | Kondensatoren, Druck-niedrig | Flugzeugzelle, 400 °C Antrieb |
Leitfaden zu Fehlermechanismen und -minderung
| Mechanismus | Auslösen | Symptom | Vorbeugung |
|---|---|---|---|
| Mucker | > 400 °C langer Halt | Dimensionales Wachstum | Begrenzen Sie die Auslegungstemperatur oder schalten Sie die Legierung um |
| Fressen / Ärger | Gleitfähiges Ti-Ti- oder Ti-SS-Paar | Beschlagnahme, Verschleiß | Hartbeschichtung (TiN), PTFE-Einsätze |
| Wasserstoffversprödung | Kathodischer Schutz, Beizen | Sprödbruch bei ≤ 25 °C | 600 °C × 2 h backen; H behalten < 40 ppm |
| Spaltkorrosion | Stagnierendes Chlorid 80–120 °C | Lokaler Metallverlust | Ausführung vollständiger Schweißnähte, bündiger Durchfluss > 1 m s⁻¹ |
| Galvanischer Angriff | Ti verbunden mit CS/Cu im Meerwasser | Rost auf CS, Lochfraß | Dielektrische Dichtungen, Ti-plattierte Rohrböden |
| Ti-Pulver-Verbrennung | Pommes frites < 425 µm + spark | Brennende Späne | Nasse Späneschaufeln, Klasse D MgCl₂ Pulver |
Bekannte Einschränkungen (und Fehlerbehebungen)
| Einschränkung | Grundursache | Technischer Fix |
|---|---|---|
| Ertrag <600 MPa | Niedrige Interstitials | Umstieg auf Ti-6Al-4V für tragende Rahmen |
| Kriechen >400 °C | Gleiten der Korngrenze | Halten Sie die Designtemperatur ≤350 °C oder verwenden Sie Ti-6242 |
| Abrieb/Verschleiß | Hohe Reibung 0,4–0,6 | Hartbeschichtung (TiN, DLC); Polymerlager verwenden |
| Wasserstoffversprödung in kathodischen Zonen | TiHx-Niederschlag | Ausheizen bei 600 °C; Vermeiden Sie stehende Spalten; Monitor H < 40 ppm. |
Anwendungs-Playbook 2025
| Sektor | Schmerzpunkt | CP Ti Lösung | Grad |
|---|---|---|---|
| Entsalzung | Cu-Ni-Lochfraß, Chlor | Kondensatorrohre der Güteklasse 2; 30 Jahre LCC-Sieg | 2 |
| Chlor-Alkali | Korrosion der Membranzellenanode | Explosionskadierte Ti + Stahl-Anoden | 2/3 |
| Wasserstoff-Pipelines | H₂ Permeation & Stahlversprödung | Ti-plattierte Schieberstücke, Ventillaufbuchsen nach ASME B31.12 | 2H |
| Medizinisch | Nickel-Allergie | Wurzelimplantate Grad 4 | 4 |
| Offshore-Wind | Gewicht & Spalt in Gezeitenzonen | Ti gr. 2 Bolzen, Sprühringe | 2 |
Einhaltung der Norm: ASME B31.12-2024 erlaubt Ti in Rohrleitungen der Klasse C, wenn das Hydridierungsrisiko gesteuert wird.
Checkliste für Qualität und Compliance
1. MTC EN 10204 3.1/3.2 – Sauerstoff, H, Fe, N.
2. NDE – 100 % UT gemäß ASTM E2375 für Platten mit >12 mm.
3. PED/AD 2000 W2/W10 für EU-Druckbehälter.
4. Zulassung der Schiffsklasse (DNV) für Meerwassersysteme.
Ausblick 2026-2030
Die IEA prognostiziert einen Wasserstoffbedarf von fast 100 Mio. Tonnen im Jahr 2024, Tendenz steigend. Legierungs-Upgrades und Ti-plattierte Pipelines können einen Bedarf von 5 bis 8 kt/a an Rohren in neuen H₂-Pipelines decken.
Recycling in Batteriequalität, modulare Kernreaktoren und überkritische CO₂-Entsalzung sind weitere schnell wachsende Nischen.
Schnellreferenz-Entscheidungsbaum
1. Ätzendes Chlorid <150 °C? → Prefer CP Ti.
2. Auslegungstemperatur >400 °C? → Verwenden Sie Ti-Legierungen.
3. Dynamische Belastung >500 MPa? → Ti-6Al-4V oder Stahl.
4. Budgetkritisch, aber küstennah? → Bewertung der Explosionsbeschichtung von Ti-Stahl.
Kommerziell reines Titan ist kein Allheilmittel, aber wenn man Ausfallzeiten in die Lebenszyklusrechnung einbezieht, ist es oft das billigste Metall, das man nie ersetzen wird. Verwenden Sie die Daten in diesem Leitfaden, um mit Ihrem Anlagenbauer, Einkaufsbeauftragten und Spediteur die gleiche Sprache zu sprechen.
