Grade 2 Titan: Warum die Chemie auf dieses Metall setzt
Ti-6Al-4V steht im Rampenlicht der Titanbranche. Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, 3D-Druck – hochwertige Anwendungen gehören fast ausschließlich Gr.5. Doch wer sich die tatsächlichen Liefermengen weltweit ansieht, erkennt: Der wahre Hauptträger ist nicht Gr.5. Es ist Grade 2.
Im Chemiebereich hält Gr.2 einen Marktanteil von über 80 %. Nicht wegen des Preises. Sondern weil es in stark korrosiven Umgebungen besser abschneidet als Gr.5.
Das klingt zunächst wenig plausibel. Doch die Daten sprechen für sich.
Korrosionsschutz von Gr.2: Warum Reintitan der Legierung überlegen ist

Zuerst die Grundlagen – kurz gefasst.
Die Korrosionsbeständigkeit von Titan beruht auf einem passiven TiO₂-Oxidfilm an der Oberfläche. Dieser Film bildet sich bei Raumtemperatur spontan, ist nur 5–10 nm dick, aber außerordentlich dicht. In neutralen und oxidierenden Medien regeneriert sich der TiO₂-Film selbsttätig – selbst nach mechanischer Beschädigung bildet er sich innerhalb weniger Millisekunden neu.
Gr.2 ist kommerziell reines Titan (CP-Titan) mit einem Titangehalt von ≥ 99,2 %. Der Gesamtgehalt an Fremdelementen ist minimal. Das bedeutet: Der TiO₂-Film ist besonders homogen – ohne mikrogalvanische Potenzialunterschiede durch Legierungselemente, ohne bevorzugte Angriffspunkte für Korrosion.
Ti-6Al-4V (Gr.5) enthält 6 % Aluminium und 4 % Vanadium. Diese Elemente erhöhen zwar die Festigkeit, erzeugen aber in der α+β-Zweiphasenstruktur mikroskopische elektrochemische Inhomogenitäten. In hochkonzentrierter Cl⁻-Umgebung – Meerwasser, Salzsäure, feuchtes Chlorgas – werden die Phasengrenzen zu Ausgangspunkten für Spaltkorrosion.
Eine Zahl genügt: In oxidierender Säure mit Chloriden bei 200 °C beträgt die Korrosionsrate von Gr.2 ca. 0,02 mm/Jahr, während Gr.5 bis zu 0,1 mm/Jahr erreichen kann – ein Faktor von 5.
„Viele neue Einkäufer sehen die Festigkeitswerte von Gr.5 und denken: ‚Höher ist besser.’ Doch im Chemiebereich ist Festigkeit nie der Engpass – die Wanddicke bietet ausreichend Reserve. Was wirklich zählt, ist die Korrosionslebensdauer. Gr.2 übertrifft Gr.5 in dieser Hinsicht deutlich.” — Qualitätsleiter Hu
Schweißbarkeit: Warum CP-Titan in Chemieanlagen unverzichtbar ist
Chemische Anlagen – Wärmetauscher, Reaktoren, Rohrleitungen – sind in hohem Maß auf Schweißverbindungen angewiesen. Die Schweißbarkeit entscheidet direkt über Fertigbarkeit und Zuverlässigkeit der Ausrüstung.
Gr.2 lässt sich deutlich besser schweißen als Gr.5. Drei Gründe:
1. Kein Phasenumwandlungsrisiko. Gr.2 besitzt eine einphasige α-Struktur. Während des Schweißens tritt keine α→β-Phasenumwandlung auf; das Gefüge in der Schweißzone bleibt stabil und erfordert keine Wärmenachbehandlung. Gr.5 ist eine α+β-Zweiphasenlegierung: Beim Schweißen entsteht in der Wärmeeinflusszone (WEZ) nadelförmiges Martensit-α’, was die Sprödigkeit stark erhöht. Ohne anschließendes Spannungsarmglühen neigt die Schweißnaht in Cl⁻-haltigen Medien zu Rissbildung.
2. Höhere Toleranz gegenüber Sauerstoffverunreinigung. Der größte Feind beim Schweißen ist Sauerstoff. Titan reagiert oberhalb von 400 °C extrem empfindlich auf Sauerstoff; eine Kontamination führt zu Verhärtung und Versprödung der Schweißnaht. Bei Gr.2 liegt die Obergrenze für Sauerstoff bei 0,25 %, die geforderte Streckgrenze beträgt nur 275 MPa – selbst wenn der Sauerstoffgehalt in der Schweißzone leicht ansteigt, bleibt der Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften akzeptabel. Gr.5 hat eine engere Toleranz (max. 0,20 % O) und deutlich höhere Festigkeitsanforderungen, was das Schweißfenster erheblich einengt.
3. Geringere Kosten für Schweißzusatzwerkstoffe. Der Preis für Gr.2-Schweißdraht liegt bei 60–70 % des Gr.5-Preises. Bei einem großen Wärmetauscher können mehrere Dutzend Kilogramm Draht anfallen – der Kostenunterschied ist erheblich.
Aus diesem Grund empfiehlt der ASME-Code für Druckbehälter und Kessel (BPVC Section VIII) für Titanausrüstungen vorrangig Gr.2 statt Gr.5 – nicht wegen der Kosten, sondern wegen der Schweißzuverlässigkeit.
Praxis-Auswahlmatrix: Wann Gr.2, wann ein anderer Werkstoff?

Gr.2 ist kein Allheilmittel. Unter extremen Bedingungen ist ein Werkstoffwechsel erforderlich. Die folgende Tabelle dient als praxisnahe Entscheidungshilfe:
| Medium | Temperatur | Empfohlener Werkstoff | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Meerwasser / Cl⁻-haltiges Neutralwasser | ≤ 150 °C | Gr.2 | Standardauswahl |
| Feuchtes Chlorgas (Cl₂) | ≤ 100 °C | Gr.2 | Standardwerkstoff in der Chlor-Alkali-Industrie |
| Verdünnte Schwefelsäure H₂SO₄ ≤ 5 % | ≤ 60 °C | Gr.2 | Bei Konzentration > 5 % höherwertigen Werkstoff wählen |
| Salzsäure HCl ≤ 1 % | ≤ 35 °C | Gr.2 | Bei Konzentration > 1 % höherwertigen Werkstoff wählen |
| Salpetersäure HNO₃ | alle Konzentrationen | Gr.2 | Oxidierende Säure – Gr.2 sehr beständig |
| Heißes Cl⁻-Medium mit Spaltgeometrie | > 100 °C | Gr.12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni) | Spaltkorrosionswiderstand 10× höher |
| Reduzierende Säure HCl > 3 % | beliebig | Gr.7 (Ti-0,15Pd) | Pd verbessert Beständigkeit in reduzierenden Säuren |
| H₂S-haltige saure Umgebung | beliebig | Gr.12 oder Gr.7 | Typisch bei Bohrlochkopfanlagen |
| Hochtemperaturoxidation > 300 °C | > 300 °C | Gr.5 oder Ti-6242S | Festigkeit dominiert, kein Korrosionsproblem |
Kernregel: Oxidierende Medien → Gr.2; reduzierende Medien → Gr.7 oder Gr.12; hohe Temperatur und Druck → Gr.5.
Die meisten chemischen Prozesse laufen in oxidierendem Milieu ab. Genau das erklärt den 80-%-Anteil von Gr.2.
Kostenvorteile von Gr.2: Mehr als nur Materialpreisdifferenz
Gr.2 ist 40–60 % günstiger als Gr.5. Doch die Gesamtkostendifferenz übersteigt den reinen Materialpreisunterschied bei Weitem.
Rohstoffkosten: Gr.2 wird direkt aus Titanschwamm der Güteklasse 0 oder 1 erschmolzen, ohne teure Aluminium-Vanadium-Vorlegierungen. Der Rohstoffkostenunterschied beträgt 3.000–5.000 USD pro Tonne.
Verarbeitungskosten: Gr.2 lässt sich leichter zuschneiden und umformen als Gr.5 – die niedrigere Streckgrenze bedeutet geringeren Werkzeugverschleiß beim Biegen, Walzen und Pressen sowie eine höhere Produktivität. Die hohe Festigkeit von Gr.5 macht Kaltumformung oft unmöglich; viele Teile müssen warmumgeformt werden.
Schweißkosten: Wie erwähnt entfällt bei Gr.2 die Wärmenachbehandlung, die bei Gr.5 obligatorisch ist. Allein die Ofenstunden für das Spannungsarmglühen eines großen Wärmetauschers können 5.000–10.000 USD kosten.
Prüfkosten: Die Ultraschall-Fehlerprüfung (UT) von Gr.2-Schweißnähten weist eine höhere Durchlaufquote auf als bei Gr.5 (homogeneres Schweißgefüge); Nacharbeitsraten sind geringer.
In der Summe kann der Gesamtfertigungspreis eines Gr.2-Titan-Wärmetauschers gegenüber Gr.5 um 50–65 % sinken. In oxidierenden Medien ist die Standzeit dabei vergleichbar – oder Gr.2 hält sogar länger.
Einkaufsempfehlungen
Wenn Sie Titanwerkstoffe für ein Chemieprojekt beschaffen, drei praxistaugliche Hinweise:
1. Standardmäßig mit Gr.2 beginnen. Sofern das Medium keine reduzierende Säure ist (HCl > 3 %, H₂SO₄ > 5 %) und die Betriebstemperatur unter 300 °C liegt, ist Gr.2 fast immer die optimale Wahl. Lassen Sie sich nicht vom „höherwertigen” Etikett des Gr.5 irreführen.
2. Auf den Sauerstoffgehalt achten, nicht nur auf die Gütebezeichnung. Selbst innerhalb von Gr.2 unterscheidet sich die Schweißbarkeit erheblich je nach O-Gehalt (0,12 % vs. 0,22 %). Bestehen Sie im Bestellprozess darauf, dass der tatsächliche Sauerstoffgehalt im Werkstoffprüfzeugnis (MTC) ausgewiesen wird; bevorzugen Sie Chargen mit ≤ 0,18 %.
3. Die Schweißverarbeitungskapazität des Lieferanten prüfen. Titan-Bleche und -Rohre für Chemieanlagen müssen nach der Lieferung in großem Umfang geschweißt werden. Wenn Ihr Lieferant nur Rohmaterial verkauft und keine Verarbeitung anbietet, benötigen Sie einen separaten Schweißbetrieb – mit zusätzlicher Logistik, längeren Lieferzeiten und Qualitätsrisiken. Wählen Sie einen Lieferanten, der Rohmaterial und Verarbeitung aus einer Hand anbietet; das reduziert Schnittstellen, Gesamtkosten und Lieferzeiten.
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