Beta C (UNS R58640, Gr19, GB TB9)

Beta C (UNS R58640, Gr19, GB TB9)

Beta C (Ti-3-8-6-4-4 / UNS R58640 / Gr19 / GB TB9) ist eine metastabile Beta-Titanlegierung mit einer nominellen Zusammensetzung von Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (abgekürzt als Ti-3-8-6-4-4). Es handelt sich um eine hochfeste und hochzähe Beta-Titanlegierung, die in den 1960er Jahren von der American RMI Company entwickelt wurde. Durch die Zugabe von 3 % Aluminium (Al), 8 % Vanadium (V), 6 % Chrom (Cr), 4 % Molybdän (Mo) und 4 % Zirkonium (Zr) weist diese Legierung eine extrem hohe Zugfestigkeit (größer oder gleich 1170 MPa), eine ausgezeichnete Bruchzähigkeit und eine gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion nach Lösungsbehandlung und Alterung auf. Das Festigkeitsniveau von Beta C übertrifft das von Gr5 (TC4) bei weitem und verfügt gleichzeitig über eine hervorragende Härtbarkeit (vollständig abschreckbar für Abschnitte mit einem Durchmesser von 300 mm) und eine gute Kaltumformbarkeit. Beta C ist eine der stärksten Sorten unter den derzeit kommerzialisierten Titanlegierungen und findet umfangreiche Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, bei medizinischen Implantaten, Öl- und Gasbohrungen, Hochleistungsfedern und Verbindungselementen. Das Produkt entspricht internationalen Standards wie ASTM B348, ASTM F136 (medizinische Qualität), ISO 5832-3 und AMS 4957.
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Beschreibung
Technische Parameter

Produktmerkmale

High-Temperature Oxidation Resistance

Extrem hohe Festigkeit und spezifische Festigkeit (Kernvorteil)

Der Hauptvorteil von Beta C liegt in seiner extrem hohen Festigkeit. Nach der Lösungsbehandlung und Alterung beträgt die Zugfestigkeit mindestens 1170 MPa, die Streckgrenze mindestens 1100 MPa und kann unter bestimmten Wärmebehandlungsbedingungen 1400 MPa überschreiten, was sie zu einer der stärksten Sorten unter den kommerziellen Titanlegierungen macht. Seine spezifische Festigkeit (≈ 260 kN·m/kg) übertrifft die von Gr5 (TC4, ≈ 200 kN·m/kg), rostfreien Stählen und den meisten Legierungen auf Nickel--Basis bei weitem und bietet erhebliche Vorteile beim Leichtbau. Die hohe Härtbarkeit der Legierung ermöglicht die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Festigkeits- und Zähigkeitsverteilung auch in Bauteilen mit großem Querschnitt (über 300 mm), wodurch sie sich für die Herstellung großer Strukturteile mit hoher Festigkeit eignet.

High-Temperature Corrosion Resistance

Ausgezeichnete Bruchzähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit

Beta C behält eine ausgezeichnete Bruchzähigkeit (K_IC bis zu 40-60 MPa·√m) und Ermüdungsrissbeständigkeit bei und erreicht gleichzeitig eine hohe Festigkeit. Seine Spannungsrisskorrosionsleistung (SCC) ist der von Alpha+Beta-Titanlegierungen (wie Gr5) deutlich überlegen und zeigt eine gute Beständigkeit gegen verzögerten Bruch in Salzwasser, Chlorid und sauren Umgebungen. Diese Eigenschaft macht es zum bevorzugten Material für hochbeanspruchte Komponenten in Bohrlochwerkzeugen für die Öl- und Gasindustrie sowie für Anwendungen im Schiffsbau.

High Stability

Hervorragende Härtbarkeit und Eignung für große Querschnitte

Beta C weist eine außergewöhnlich hohe Härtbarkeit auf und behält selbst bei einem Querschnitt von Φ300 mm eine vollständige Abschreckung und eine gleichmäßige Verteilung von Festigkeit und Zähigkeit bei. Diese Eigenschaft ist Gr5 (TC4, mit einem Abschreckquerschnitt von weniger als oder gleich Φ50 mm) und Gr9 (TA18) weit überlegen, was ihr einen unersetzlichen Vorteil bei Anwendungen wie großen Verbindungselementen, Federn mit großem Durchmesser- und schweren Strukturbauteilen verschafft.

Good Processability

Gute Kaltumformeigenschaften

Weist im lösungsbehandelten Zustand (Beta-geglühter Zustand) eine ausgezeichnete Kaltumformbarkeit auf und ermöglicht verschiedene Kaltumformvorgänge wie Kaltziehen, Kaltwalzen, Kaltbiegen und Kaltstauchen. Seine Kaltumformleistung ist der von Gr5 (TC4) überlegen und eignet sich für Produkte, die eine Kaltumformung erfordern, einschließlich kalt{4}köpfiger Verbindungselemente, kalt-gezogener Präzisionsrohre und kalt{6}gewalzter Bandmaterialien. Die Festigkeit kann durch eine Alterungsbehandlung nach der Kaltumformung weiter gesteigert werden.

High-Temperature Oxidation Resistance

Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit

Wie alle Titanlegierungen basiert Beta C auf einem dichten, stabilen, selbstheilenden TiO₂-Oxidfilm, der sich spontan auf seiner Oberfläche bildet und eine hervorragende Beständigkeit gegen gleichmäßige Korrosion und Lochfraß in Meerwasser, Chloridlösungen, den meisten organischen Säuren und schwach reduzierenden Säuren aufweist. Seine Korrosionsbeständigkeit ist mit der von Gr5 vergleichbar und weist eine besonders hervorragende Leistung in sauren Öl- und Gasumgebungen mit H₂S und CO₂ auf, was es zu einer idealen Materialwahl für Anwendungen in sauren Medien macht.

High-Temperature Corrosion Resistance

Gute Warmarbeitseigenschaften

Beta C verfügt über gute Warmumformeigenschaften und kann durch Warmumformprozesse wie Schmieden, Warmwalzen und Warmfließpressen in einem Temperaturbereich von 800–1050 Grad geformt werden. Nach der Warmumformung ist eine Lösungsbehandlung erforderlich, um optimale Kaltumformeigenschaften und eine endgültige Anpassung der mechanischen Eigenschaften zu erreichen.

Technische Spezifikationen

Chemische Zusammensetzung (ASTM B348 / ASTM F136 / GB/T 2965)

 

Element

Standardanforderungen

Notizen

Ti

Restmenge

(Matrix)

Matrixelemente sorgen für eine leichte Matrix und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit

Al

2.5 - 3.5%

Alpha-stabile Elemente, die die Festigkeit und thermische Stabilität verbessern

V

7.5 - 8.5%

Beta-stabile Elemente, die die Festigkeit und Härtbarkeit deutlich verbessern

Cr

5.5 - 6.5%

Beta-stabile Elemente, die die Festigkeit und Härtbarkeit erhöhen und die Kaltumformleistung verbessern

Mo

3.5 - 4.5%

Beta-stabile Elemente, die die Festigkeit und Kriechfestigkeit verbessern

Zr

3.5 - 4.5%

Verstärkungselemente aus neutraler Lösung, die die Festigkeit und Zähigkeit verbessern

Fe

Weniger als oder gleich 0,30 %

Strenge Kontrolle, um eine Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit zu vermeiden

O

Weniger als oder gleich 0,15 %

Interkalationselemente beeinflussen maßgeblich das Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Plastizität

C

Weniger als oder gleich 0,08 %

Strenge Kontrolle; Zu hohe Mengen verringern die Plastizität

N

Weniger als oder gleich 0,05 %

Zu hohe Spaltelemente verringern die Zähigkeit

H

Weniger als oder gleich 0,015 %

Strenge Kontrolle des Wasserstoffgehalts zur Vermeidung von Wasserstoffversprödung

Andere Elemente (einzeln)

Weniger als oder gleich 0,10 %

-

Sonstige Elemente (insgesamt)

Weniger als oder gleich 0,30 %

-

Physikalische Eigenschaften

 

Eigentum

Wert/Bereich

Testbedingungen

Dichte

4,82 g/cm³

Raumtemperatur (20 Grad)

Schmelzpunkt

≈ 1600 Grad

-

Wärmeausdehnungskoeffizient (20–400 Grad)

9.2 × 10⁻⁶ /K

-

Elastizitätsmodul (E-Modul)

≈ 105 GPa

Raumtemperatur

Leitfähigkeit (20 Grad)

≈ 6.5 W/(m·K)

-

Widerstand

≈ 1.80 μΩ·m

-

Poissonzahl

≈ 0.31

Raumtemperatur

Magnetismus

Nicht-magnetisch

Alle Titanlegierungen sind nicht-magnetische Materialien

Mechanische Eigenschaften (typische Werte, ASTM B348 / GB/T 2965)

 

Leistung

Typischer Wert für den Zustand einer festen Lösung

Typische Werte für den mit Lösung behandelten und gealterten Zustand (STA).

Umsetzungsstandards

Zugfestigkeit

Größer als oder gleich 860 MPa

Größer oder gleich 1170 MPa

ASTM B348 / GB/T 2965

Streckgrenze (0,2 % Offset)

Größer oder gleich 790 MPa

Größer oder gleich 1100 MPa

ASTM B348 / GB/T 2965

Verlängerung

Größer oder gleich 15 %

Größer oder gleich 8 %

ASTM B348 / GB/T 2965

Reduzierung der Querschnittsfläche

Größer oder gleich 35 %

Größer oder gleich 20 %

-

Härte (Rockwell)

≈ 28 HRC

≈ 38 - 44 HRC

-

Schlagzähigkeit (Charpy V-Notch)

30 - 50 J

15 - 30 J

-

Hinweis: Das Festigkeitsniveau von Beta C ist deutlich höher als das von Gr5 (TC4, größer oder gleich 895 MPa), wobei die mit der Lösung-behandelte und gealterte Festigkeit mehr als das 1,3-fache der Festigkeit von Gr5 erreicht. Produkte in medizinischer Qualität müssen die strengen Zusammensetzungs- und Leistungsanforderungen von ASTM F136 erfüllen. Die spezifische Leistung kann entsprechend den vom Kunden-spezifizierten Wärmebehandlungsbedingungen (lösungs-behandelter Zustand, STA-Zustand) angepasst werden.

Korrosionsbeständigkeit (typischer Wert)

 

Medium

CKonzentration

Temperatur

Korrosionsrate (mm/Jahr)

Bewertung

Meerwasser

-

Raumtemperatur bis hohe Temperatur

Ignoriert (<0,01)

Exzellent

Atmosphärische Umgebung

-

Raumtemperatur

Ignoriert

Exzellent

硝酸 (HNO₃)

10-40%

Raumtemperatur

<0.05

Exzellent

Schwefelsäure (H₂SO₄)

Weniger als oder gleich 10 %

Raumtemperatur

<0.1

Gut

Salzsäure (HCl)

Weniger als oder gleich 5 %

Raumtemperatur

<0.1

Gut

Natriumhydroxid (NaOH)

10-50%

Raumtemperatur

<0.05

Exzellent

Organische Säuren (wie Essigsäure, Zitronensäure usw.)

-

Raumtemperatur

<0.1

Gut

Schwefelwasserstoff/Kohlendioxid Öl- und Gasmedien

-

Hohe Temperatur und hoher Druck

<0.05

Exzellent

Titanlegierungen weisen eine schlechte Korrosionsbeständigkeit in konzentrierter Schwefelsäure, Flusssäure und anderen Medien bei hohen Temperaturen auf. Beta C weist eine hervorragende Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion in sauren Öl- und Gasumgebungen mit H₂S und CO₂ auf. Für die spezifische Materialauswahl geben Sie bitte detaillierte Betriebsbedingungen an. Wir können Ihnen dann bei der gezielten Korrosionsbeurteilung behilflich sein.

Leistung bei hohen-Temperaturen

 
 

Beibehaltung der Hochtemperaturfestigkeit:

Beta C behält bei moderaten Temperaturen eine hohe Festigkeit. Typische Richtwerte für die Zugfestigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur (STA-Bedingung) sind:

Temperatur

Zugfestigkeit (MPa)

Leistungserhaltungsrate

Raumtemperatur (20 Grad)

Größer oder gleich 1170

100%

200 Grad

≈ 1050

Größer oder gleich 90 %

300 Grad

≈ 930

Größer oder gleich 79 %

400 Grad

≈ 800

Größer oder gleich 68 %

500 Grad

≈ 620

Größer oder gleich 53 %

Langfristige thermische Stabilität:

Beta C ist eine metastabile Titanlegierung vom Beta-Typ, die eine gute mikrostrukturelle Stabilität im Langzeitbetrieb bei Temperaturen von weniger als oder gleich 300 Grad aufweist. Eine längere Einwirkung von 300 bis 400 Grad kann jedoch zur Ausfällung der Alpha-Phase führen, was zur Versprödung führt. Es wird empfohlen, eine gründliche Leistungsüberprüfung unter Hochtemperaturbedingungen durchzuführen.

Antioxidative Leistung:

Beta C kann bei Temperaturen unter oder gleich 500 Grad eine schützende Oxidschicht bilden, deren antioxidative Wirkung mit der von Gr5 vergleichbar ist. Für den Langzeitbetrieb bei höheren Temperaturen wird das Auftragen einer Schutzschicht empfohlen.

Härtungskapazität und Anwendbarkeit auf große Querschnitte-(Kernvorteil)

Beta C verfügt über eine äußerst hervorragende Härtbarkeit. Typische Referenzwerte für die Härtbarkeit sind:

Legierungssorte

Vollständig abgeschreckter Abschnitt

Anwendbare Szenarien

Beta C

Größer oder gleich Φ300 mm

Große-Befestigungselemente, Federn mit großem-Durchmesser, schwere Strukturbauteile

Gr5 (TC4)

Kleiner oder gleich Φ50 mm

Kleine und mittlere -Bauteile

Gr9 (TA18)

Kleiner oder gleich Φ25 mm

Dünnwandige Rohrmaterialien, Präzisionsteile

Hinweis: Die hervorragende Härtbarkeit von Beta C ermöglicht die Beibehaltung einer gleichmäßigen Festigkeits- und Zähigkeitsverteilung in Bauteilen mit großem Querschnitt. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, der es von Alpha- und Beta-Titanlegierungen (z. B. Gr5) unterscheidet.

Kaltarbeitsleistung

Beta C weist im festen Lösungszustand gute Kaltumformeigenschaften auf. Typische Richtwerte für die Kaltumformbarkeit sind:

Kaltumformmethode

Typischer Verformungsbetrag (Einzelexemplar)

Zwischenglühen

Anwendbare Produktformen

Kaltziehen (Rohre/Stäbe)

15-25%

Große Verformungen erfordern ein Zwischenglühen

Präzisionsrohre und -stangen

Kaltwalzen (Band/Blech)

20-30%

Große Verformungen erfordern ein Zwischenglühen

Dünne Platten, Streifen

Kaltbiegen

Gute Formbarkeit

Normalerweise nicht erforderlich

Rohrmaterialien, Profilmaterialien

Kalte Überschrift

Gute Formbarkeit

Große Verformungen erfordern ein Zwischenglühen

Verbindungselemente, Nieten

Hinweis: Die Kaltumformbarkeit von Beta C ist der von Gr5 (TC4) überlegen, was einen entscheidenden Vorteil für die Verwendung als Material für Kaltstauchbefestigungen darstellt. Nach der Kaltumformung kann die Festigkeit durch Alterungsbehandlung auf über 1170 MPa erhöht werden.

Anwendbare Medien

1. Atmosphärische Umgebung: Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, kein Oberflächenschutz erforderlich.

2. Meerwasser- und Chloridlösungen: Hervorragende Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion.

3. Oxidierende Säuren: Wie Salpetersäure (mäßige bis niedrige Konzentration bei Raumtemperatur), ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit.

4. Schwache reduzierende Säuren: Wie verdünnte Schwefelsäure (weniger als oder gleich 10 %), verdünnte Salzsäure (weniger als oder gleich 5 %), können bei Raumtemperatur standgehalten werden.

5. Organische Säuren: Essigsäure, Oxalsäure, Zitronensäure usw.

6. Alkalische Lösungen: Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid usw. (gute Korrosionsbeständigkeit bei Raumtemperatur).

7. H₂S/CO₂-haltige Öl- und Gasmedien: Hervorragende Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion.

8. Flugkerosin, Hydrauliköl: Gute Verträglichkeit.

Hinweis: Beta C ist nicht beständig gegen stark korrosive Medien wie Flusssäure, heiße konzentrierte Schwefelsäure und konzentrierte Salzsäure.

Steel Plate Processing
Steel Coil Processing
Steel Pipe Processing
Steel Bar Processing
 

Beta C (Ti-3-8-6-4-4 / Gr19) eignet sich für Anwendungen, die eine Kombination aus ultrahoher Festigkeit, leichten Eigenschaften und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion erfordern. Es wird für den Einsatz in folgenden Bereichen empfohlen:

 

Anwendungsfelder

  •  

    Luft- und Raumfahrt
    Hochfeste Verbindungselemente für Flugzeuge (Bolzen, Schrauben, Nieten), Fahrwerkskomponenten, Federn, Hydraulikschläuche, Strukturteile und Triebwerkszubehör.

  •  

    Medizinische und biomedizinische Technik
    Orthopädische Implantate (Hüftschäfte, Kniekomponenten), Zahnimplantate und chirurgische Instrumente (gemäß ASTM F136 / ISO 5832-3).

  •  

    Öl und Gas (Kernanwendungen)
    Bohrlochwerkzeuge (Bohrrohrverbindungen, Packer, Sicherheitsventile), Komplettierungsausrüstung, Ausrüstung für den Umgang mit sauren Medien (beständig gegen H₂S- und CO₂-Korrosion) und Befestigungselemente für Offshore-Plattformen.

  •  

    Automobilindustrie und Hochleistungsindustrie
    Hochleistungsfedern, Ventilfedern, Aufhängungsfedern, Motorpleuel, leichte Getriebekomponenten und Rennsport-Befestigungselemente.

  •  

    Meerestechnik
    Strukturteile für Tiefseeausrüstung, Schiffsbefestigungen, Komponenten für Meerwasserpumpen und -ventile sowie Propellerbefestigungen.

  •  

    Sport- und Konsumgüter
    Hochleistungsspeichen für Fahrräder, Golfschläger, Tennisschlägerrahmen und Outdoor-Ausrüstung.

  •  

    Chemie und Energie
    Korrosionsbeständige Befestigungselemente für mittlere bis hohe Temperaturen, Ventilkomponenten (weniger als oder gleich 400 Grad) und Befestigungselemente für Wärmetauscherrohrbündel.

Lieferung und Anpassung

Wir bieten flexible und zuverlässige Lieferkettenlösungen, um sicherzustellen, dass Sie Beta-C-Materialien (Ti-3-8-6-4-4 / Gr19) erhalten, die perfekt zu Ihren Projektanforderungen passen.

Bilden

image011
Blatt/Platte
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Stange/Stab
image015
Rohr / Rohr
image017
Streifen-/Blechspule
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Draht/Walzdraht

Konventioneller Bereich

Dicke: 0.5 - 100 mm
Breite: Kleiner oder gleich 1500 mm

Durchmesser Φ6-500mm

Außendurchmesser Φ10-300mm

Dicke: 0,1 – 3,0 mm
Breite: 10 – 600 mm

Durchmesser Φ0,5–10 mm

Anpassungsfähigkeit

Warm-gewalzte Bleche, ultra-dünne Bleche (ab 0,1 mm), Schneiden mit fester{3}}Länge, spezielle Oberflächenbehandlungen (Beizen, Sandstrahlen, Polieren)

Geschmiedete Stangen, warm-gewalzte Stangen, polierte Stangen, geformte Stangen und verschiedene wärmebehandelte-Zustände (lösungs-behandelter Zustand, STA-Zustand)

Nahtlose Rohre/geschweißte Rohre, Präzisionsrohrmaterialien, dickwandige Rohre mit großem {{0}Durchmesser-, Rohrendenbearbeitung (Anfasen, feste Länge), Sonderlängen

Präzisionsbandmaterialien, Stanzspulenmaterial, laminierte Zuschnitte, nicht-standardmäßige Breite, spezielle Schutzfolie

Präzisionsziehen, Federdraht, Schweißzusatzdraht, spezielle Oberflächenbehandlung

Warum uns wählen? - Zuverlässige technische Technologie. Zuverlässige Lieferung.

Wir sind nicht nur ein Lieferant, sondern ein vertrauenswürdiger Materialpartner für Sie in China.

Sample Support & Quick Response

Vertikal integrierte Produktion

Eigene 20.000㎡-Anlage mit 10+ automatisierten Linien (8,000+ Tonnen/Jahr). Das hauseigene Werkzeug- und Formenzentrum ermöglicht eine schnelle Anpassung und effektive Kostenkontrolle - ohne Zwischenhändleraufschlag.

Full Traceability

Strenge Qualitätskontrolle in jeder Phase

Vollständige Rückverfolgbarkeit über wichtige QC-Kontrollpunkte während der gesamten Produktion. 100% konform mit ASTM/ASME-, EN- und GB-Standards. Materialprüfberichte liegen jeder Lieferung bei.

Professional Logistics & Packaging

Zuverlässige Lieferung und Exportverpackung

10+ Jahre Export nach Europa, Nordamerika, Südostasien und in den Nahen Osten mit wasserfestem -Rostschutz und flexiblen Versandoptionen sorgen für eine sichere und pünktliche Ankunft.

Complete Export Documentation

Probenvalidierung vor der Massenproduktion

Wir stellen kostenlose Muster zur Qualitätsüberprüfung zur Verfügung, sodass Sie Großbestellungen erst nach Genehmigung aufgeben können. Durch genaue Maßmessungen und transparente Fertigung stellen wir die Konsistenz vom Muster bis zur Massenproduktion sicher.

FAQ

F: Was sind die Hauptvorteile von Beta C?

 

F: Was ist der Unterschied zwischen Beta C und Gr5 (TC4)? Wie kann man zwischen ihnen wählen?

 

F: Was ist der Unterschied zwischen Beta C und Gr9 (TA18)? Wie kann man zwischen ihnen wählen?

 

F: Was ist die maximale Betriebstemperatur von Beta C?

 

F: Warum hat Beta C eine bessere Härtbarkeit als Gr5?

 

F: Wie hoch ist die Schweißleistung von Beta C?

 

F: Kann Beta C Gr5 ersetzen?

 

 

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