Grade 2 i Grade 3 su klasifikovani kao komercijalno čisti (nelegirani) titanijum prema ASTM B265 i drugim međunarodnim standardima. Oni dijele istu osnovnu prirodu titanijuma visoke{4}}čistoće, ali granice njihovog hemijskog sastava, posebno međuprostornih elemenata, su strogo kontrolisane na različitim nivoima. Ove naizgled male razlike direktno određuju njihova mehanička svojstva, formabilnost i područja primjene. Ispod je detaljno poređenje karakteristika njihovog sastava.
Oba tipa se zasnivaju na Ti kao glavnoj komponenti, sa čistoćom titana iznad 99%. Glavne razlike leže u intersticijskim elementima kao što su kisik, dušik, vodik, ugljik i zaostalo željezo. Među njima, sadržaj kiseonika je najkritičnija i najreprezentativnija varijabla.
kiseonik (O)je najutjecajniji element u komercijalno čistom titanu. Za stepen 2 maksimalni sadržaj kiseonika je ograničen na 0,18%, dok je za stepen 3 povećan na 0,25%. Kiseonik djeluje kao čvrsti-ojačivač u titanijumu: veći sadržaj kiseonika značajno poboljšava vlačnu čvrstoću, granicu tečenja i tvrdoću, ali smanjuje duktilnost i formabilnost. Ovo je osnovni razlog zašto Grade 3 ima veću čvrstoću, ali niže performanse savijanja i štancanja od Grade 2.
dušik (N)ima sličan efekat jačanja kao kiseonik. I stepen 2 i stepen 3 imaju istu granicu azota, sa maksimalnim sadržajem od 0,03%. Azot je također jak element za jačanje, ali je njegov sadržaj općenito nizak u industrijskoj proizvodnji i ne čini stvarnu razliku između ova dva razreda.
ugljik (C)je uobičajeni rezidualni element. Maksimalni sadržaj ugljika i za Grade 2 i Grade 3 je 0,10%. Unutar ovog opsega, ugljenik ima mali uticaj na osnovna svojstva čistog titanijuma i ne doprinosi razlici u performansama između ova dva razreda.
Vodik (H)moraju biti strogo kontrolisani kako bi se izbjeglo krhkost vodonika. Oba tipa imaju istu granicu vodonika, sa maksimumom od 0,015%. Nizak sadržaj vodonika osigurava dobru žilavost i izbjegava pucanje tokom obrade ili servisiranja.
željezo (Fe)je glavni preostali element u legurama titana. Maksimalni sadržaj gvožđa za 2 i 3 stepen je 0,30%. Gvožđe takođe blago ojačava titanijum, ali pošto su granice identične, gvožđe ne izaziva razlike između ta dva razreda.
Ukratko, stepen 2 i stepen 3 imaju skoro identične sisteme hemijskog sastava - jedina stvarna i značajna razlika je sadržaj kiseonika. Stepen 2 koristi niži nivo kiseonika za održavanje odlične duktilnosti, mogućnosti oblikovanja, performansi savijanja i štancanja; Stupanj 3 povećava kisik na odgovarajući način kako bi se postigla veća čvrstoća i krutost, dok se i dalje održava dobra obradivost.
Ova kontrolisana razlika u sastavu čini Grade 2 pogodnim za delove koji zahtevaju duboko izvlačenje, savijanje i složeno oblikovanje, dok se Grade 3 koristi u strukturalnim delovima koji zahtevaju veću čvrstoću i određenu krutost. Razumijevanje razlika u njihovom sastavu pomaže korisnicima da odaberu ispravnu vrstu titanijuma za dizajn materijala, obradu proizvodnje i inženjerske primjene.
