Guida ai prezzi e alle applicazioni 2025 del titanio CP gradi da 1 a 4
Aggiornato : Aug. 12, 2025Questa guida raccoglie i dati meccanici più recenti, i prezzi e i casi sul campo in modo che gli ingegneri e i team di approvvigionamento possano prendere decisioni basate sull'evidenza.
Fatti in breve
| Articolo | Dati | Fonte |
|---|---|---|
| Densità | 4,51 g cm⁻³ (60 % di 316 L) | Manuale sui metalli ASM vol. 2 (2023) |
| Gradi | 1 – 4 (ossigeno ↑ forza → ↑) | ASTM B265-25 |
| Tasso di corrosione in acqua di mare | < 0.02 mm y⁻¹ to 260 °C | MetalsPiping articolo "Resistenza alla corrosione del titanio all'acqua e all'acqua di mare" |
| Piastra FOB Shanghai TA2 (3-8 mm) | 7,76 USD – 8,01 kg⁻¹ (7 luglio 2025) | Mercato dei metalli di Shanghai, tabella dei prezzi della piastra in titanio (TA2) |
| Lingotto CIF Rotterdam CP G2 | USD 11.5 – 12.5 kg⁻¹ (3 febbraio 2025) | Campione dei mercati non ferrosi di Argus, p. 12 |
| Vendita al dettaglio di fogli singoli nel Midwest degli Stati Uniti | ≈ USD 18 kg⁻¹ (foglio da 0,025") | TMS Titanio negozio online SKU TS2-0025-12-24 |
| Targa India franco fabbrica | USD 10 – 30 kg⁻¹ | Renox Impex listino prezzi 2025 |
Mappa dei gradi e standard
| Grado | UNS | O (%) max | Rm MPa | Rp0.2 MPa | A % | Codici tipici |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | R50250 | 0.18 | 240 | 170 | 24 | ASTM B265/B348, EN 3.7025 |
| 2 | R50400 | 0.25 | 345 | 275 | 20 | Più scambiati; GB/T 3621 TA2 |
| 3 | R50550 | 0.35 | 450 | 380 | 18 | Riser offshore |
| 4 | R50700 | 0.4 | 550 | 480 | 15 | Impianti medici, vasi HP |
Immagine del prezzo 2025
- Asia (FOB Shanghai): 7,8-8,0 USD kg⁻¹ – intervallo di offerta spot SMM per lamiere laminate a caldo da 3-8 mm.
- Europa (CIF Rotterdam): 11,5–12,5 USD kg⁻¹ – benchmark contrattuale Argus.
- USA (centro servizi EXW Midwest): 18-20 USD kg⁻¹ equivalente per foglio singolo.
Driver: Materia prima in spugna di ti, RMB–USD FX, trasporto, dazi AD dell'UE sul TiO₂ (chemioanalyst maggio 2025).
Punti di forza del materiale
Elevata resistenza specifica
Il grado 2 offre una trazione di 345 MPa a metà del peso dell'acciaio, fino a 2,3× di resistenza specifica.
Immunità alla corrosione
Nessuna vaiolatura o corrosione interstiziale in acqua di mare a piena resistenza fino a 120 ft/s di flusso; I tubi del condensatore funzionano per decenni senza ritubazione.
Biocompatibilità
I test ISO 10993 confermano zero citotossicità; CP Ti domina gli impianti dentali e i casi di pacemaker.
Elementi essenziali di lavorazione e fabbricazione
Formatura a freddo e a caldo
- I gradi 1-2 consentono l'imbutitura profonda, l'idroformatura e raggi di curvatura di 1,5 × t senza fessurazioni.
- I gradi 3-4 devono ≥ raggi di 3 × t o una ricottura intermedia di 650 °C.
- Lubrificanti consigliati: pasta di MoS₂ o olio di grafite; terminare con il 35 % di HNO₃ + 2 % di scrub HF.
Saldatura
| Processo | Configurazione tipica | Controllo dei tasti |
|---|---|---|
| TIG/GTAW | 99,999 % AR, 10–15 L min⁻¹; scudo posteriore | Il colore del tallone deve rimanere paglierino-argento; qualsiasi rielaborazione del → blu |
| Plasma | 99,999 % Ar + 1 % He | Più veloce per lamiere da >3 mm |
| Legame di esplosione | Piastre Ti + CS/SS per scambiatori di calore | Taglio di legante ≥ 200 MPa secondo ASTM B898 |
Lavorazione a macchina
- Carburo affilato e non rivestito; **Vc ≈ 40 m min⁻¹**, **f\_z ≈ 0,2 mm/dente**; liquido di raffreddamento a inondazione.
- Trapano a peck < 6 mm holes to avoid chip welding.
- L'emulsione ad alta pressione (> 70 bar) riduce l'assorbimento di H.
Finitura superficiale
- Decapaggio ASTM B600: 15 % HNO₃ + 1–3 % HF → DI risciacquo con acqua.
- TiN/DLC PVD opzionale per cuscinetti o micropallinatura (0,15 mm A) per aumentare il limite di fatica ≈ 15 %.
CP Ti vs Ti-6Al-4V Scheda Trucchi
| Metrico | CP Ti (G2) | Ti-6Al-4V (G5) |
|---|---|---|
| Densità (g cm⁻³) | 4.51 | 4.43 |
| Trazione (MPa) | 345 | 950 |
| Resa (MPa) | 275 | 880 |
| Allungamento % | 20 | 10 |
| Modulo (GPa) | 105 | 113 |
| Corrosione al 3 % NaCl | Immune | Immune |
| Saldabilità | ★★★★★ | ★★★ ☆☆ (rimozione α-custodia) |
| Indice di lavorabilità (B111 = 100) | 15 | 22 |
| Costo (USD kg⁻¹, 2025 Q2) | 17–24 | 32–40 |
| Migliore vestibilità | Condensatori a bassa pressione | Cellula, trasmissione a 400 °C |
Meccanismi di errore e guida alla mitigazione
| Meccanismo | Grilletto | Sintomo | Azione preventiva |
|---|---|---|---|
| Strisciare | > tenuta lunga 400 °C | Crescita dimensionale | Temperatura limite di progetto o lega dell'interruttore |
| Grippaggio / Fretting | Coppia scorrevole Ti-Ti o Ti-SS | Sequestro, usura | Rivestimento duro (TiN), inserti in PTFE |
| Infragilimento da idrogeno | Protezione catodica, decapaggio | Frattura fragile a ≤ 25 °C | Infornare 600 °C × 2 h; mantenere H < 40 ppm |
| Corrosione interstiziale | Cloruro stagnante 80–120 °C | Perdita locale di metalli | Saldatura completa di progettazione, flusso a filo > 1 m s⁻¹ |
| Attacco galvanico | Ti collegato a CS/Cu in acqua di mare | Ruggine su CS, vaiolatura | Guarnizioni dielettriche, piastre tubiere rivestite in Ti-Clad |
| Combustione della polvere di Ti | Patatine < 425 µm + spark | Trucioli ardenti | Benne per trucioli umidi, polvere di MgCl₂ di classe D |
Limitazioni note (e correzioni)
| Limitazione | Causa principale | Correzione ingegneristica |
|---|---|---|
| Cedere <600 MPa | Interstitial bassi | Passa a Ti-6Al-4V per telai portanti |
| Scorrimento >400 °C | Scorrimento del bordo del grano | Mantieni la temperatura di progetto ≤350 °C o adotta Ti-6242 |
| Grippaggio/usura | Elevato attrito 0,4–0,6 | Hardcoat (TiN, DLC); utilizzare cuscinetti in polimero |
| Infragilimento da idrogeno nelle zone catodiche | Precipitazioni di TiHx | Infornare a 600 °C; evitare fessure stagnanti; monitor H < 40 ppm. |
Playbook dell'applicazione 2025
| Settore | Punto dolente | Soluzione CP Ti | Grado |
|---|---|---|---|
| Dissalazione | Vaiolatura Cu-Ni, cloro | Tubi condensatori di grado 2; 30 anni di vittorie LCC | 2 |
| Cloro-Alcali | Corrosione dell'anodo della cella a membrana | Anodi in acciaio Ti + rivestiti contro le esplosioni | 2/3 |
| Condotte per l'idrogeno | Permeazione di H₂ e infragilimento dell'acciaio | Pezzi di bobina rivestiti in Ti, camicie per valvole secondo ASME B31.12 | 2H |
| Medico | Allergia al nichel | Protesi radicolari di grado 4 | 4 |
| Eolico offshore | Peso e fessura nelle zone di marea | 2 bulloni, anelli di spruzzatura | 2 |
Conformità al codice: ASME B31.12-2024 consente il Ti in tubazioni di Classe C se il rischio di idratazione è gestito.
Lista di controllo per la qualità e la conformità
1. MTC EN 10204 3.1/3.2 – Ossigeno, H, Fe, N.
2. NDE – 100% UT secondo ASTM E2375 per lastre da >12 mm.
3. PED/AD 2000 W2/W10 per recipienti a pressione dell'UE.
4. Omologazione per classe nave (DNV) per i sistemi di acqua marina.
Prospettive 2026-2030
L'AIE prevede che la domanda di idrogeno raggiungerà quasi 100 Mt nel 2024 e sarà in aumento. Gli aggiornamenti delle leghe e il rivestimento in Ti possono catturare 5-8 kt/a di domanda di tubi nelle nuove condutture di H₂.
Il riciclaggio delle batterie, i reattori nucleari modulari e la desalinizzazione con CO₂ supercritica sono altre nicchie in rapida crescita.
Albero decisionale di riferimento rapido
1. Cloruro corrosivo <150 °C? → Prefer CP Ti.
2. Temperatura di progetto >400 °C? → Utilizzare leghe di Ti.
3. Carico dinamico >500 MPa? → Ti-6Al-4V o acciaio.
4. Critico per il budget ma costiero? → Valutare l'esplosione in acciaio Ti-acciaio.
Il titanio commercialmente puro non è una panacea, ma quando la matematica del ciclo di vita include i tempi di inattività, è spesso il metallo più economico che non sostituirai mai. Utilizza i dati contenuti in questa guida per parlare la stessa lingua con il tuo ingegnere di impianto, addetto agli acquisti e spedizioniere.
