টি -6 এএল -4 ভি টাইটানিয়াম খাদ: সম্পত্তি, সুবিধা, অ্যাপ্লিকেশন

বিষয়বস্তুর সারণী দেখান

1. টিআই -6 এএল -4 ভি টাইটানিয়াম খাদ কি?

টি -6 এএল -4 ভি একটি উচ্চ-কর্মক্ষমতা টাইটানিয়াম খাদ প্রায় সমেত 6% অ্যালুমিনিয়াম (আল), 4% ভ্যানডিয়াম (V), এবং ভারসাম্য টাইটানিয়াম (এর), অক্সিজেনের পরিমাণ ট্রেস সহ, আয়রন, এবং অন্যান্য উপাদান.

একটি হিসাবে শ্রেণিবদ্ধ α+β খাদ, এটি আলফা এবং বিটা উভয় পর্যায়ের বৈশিষ্ট্য একত্রিত করে, ফলাফল দুর্দান্ত শক্তি থেকে ওজন অনুপাত, উচ্চতর জারা প্রতিরোধের, এবং উচ্চ ক্লান্তি কর্মক্ষমতা.

হিসাবে পরিচিত গ্রেড 5 টাইটানিয়াম, ইউএস আর 56400, বা এএসটিএম বি 348, টিআই -6 এএল -4 ভি বিশ্বব্যাপী সর্বাধিক ব্যবহৃত টাইটানিয়াম মিশ্রণ, প্রায় জন্য অ্যাকাউন্টিং মোট টাইটানিয়াম অ্যাপ্লিকেশনগুলির অর্ধেক.

এর দশক শক্তি সাধারণত থেকে শুরু করে 900 থেকে 1100 এমপিএ, একটি ঘনত্ব সঙ্গে 4.43 জি/সেমি, এটি তৈরি সম্পর্কে 45% স্টিলের চেয়ে হালকা তবুও তুলনামূলক বা উচ্চতর যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা অর্জনে সক্ষম.

Development তিহাসিক উন্নয়ন

টিআই -6 এএল -4 ভি প্রথম 1950 এর দশকে মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য তৈরি করা হয়েছিল, যেখানে কম ওজন সহ উপকরণের চাহিদা, উচ্চ শক্তি, এবং তাপমাত্রা প্রতিরোধের সমালোচনা ছিল.

সময়ের সাথে সাথে, এর ব্যবহার এয়ারস্পেসের বাইরে মেডিকেল ইমপ্লান্টগুলিতে প্রসারিত হয়েছে, স্বয়ংচালিত রেসিং, এবং শিল্প সরঞ্জাম, এর বায়োম্পোপ্যাটিবিলিটি এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতার জন্য ধন্যবাদ.

2. টিআই - 6 এএল - 4 ভি এর রাসায়নিক রচনা

উপাদান	গ্রেড 5 (ইউএস আর 56400)	গ্রেড 23 - এলি (ইউএস আর 56401)	ফাংশন / ভূমিকা
অ্যালুমিনিয়াম (আল)	5.50–6.75	5.50–6.75	α- ফেজ স্ট্যাবিলাইজার; শক্তি উন্নত করে, ক্রিপ, এবং জারণ প্রতিরোধের.
ভ্যানডিয়াম (V)	3.50–4.50	3.50–4.50	β- ফেজ স্ট্যাবিলাইজার; নমনীয়তা বাড়ায়, দৃঢ়তা, এবং কঠোরতা.
অক্সিজেন (ও)	≤ 0.20	≤ 0.13	শক্তিশালী α স্ট্যাবিলাইজার; শক্তি বৃদ্ধি করে তবে নমনীয়তা হ্রাস করে.
আয়রন (ফে)	≤ 0.25	≤ 0.25	মাইনর β- স্ট্যাবিলাইজার; অতিরিক্ত ফে দৃ ness ়তা হ্রাস করে.
নাইট্রোজেন (এন)	≤ 0.05	≤ 0.03	আন্তঃস্থায়ী উপাদান; শক্তিশালী তবে নমনীয়তা হ্রাস.
হাইড্রোজেন (এইচ)	≤ 0.015	≤ 0.012	হাইড্রাইড গঠন করতে পারে, এম্ব্রিটমেন্টের দিকে পরিচালিত করে.
কার্বন (গ)	≤ 0.08	≤ 0.08	শক্তি যোগ করে তবে উচ্চতর হলে দৃ ness ়তা হ্রাস করতে পারে.
অন্যান্য উপাদান (প্রতিটি / মোট)	≤ 0.10 / 0.40	≤ 0.10 / 0.40	অমেধ্য নিয়ন্ত্রণ.
টাইটানিয়াম (এর)	ভারসাম্য	ভারসাম্য	বেস উপাদান শক্তি সরবরাহ করে, জারা প্রতিরোধের, এবং বায়োম্পম্প্যাটিবিলিটি.

3. টিআই - 6 এএল - 4 ভি এর শারীরিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

টি -6 এএল -4 ভি (গ্রেড 5 / গ্রেড 23 - এলি) একত্রিত উচ্চ নির্দিষ্ট শক্তি, ভাল ফ্র্যাকচার দৃ ness ়তা, এবং দুর্দান্ত ক্লান্তি প্রতিরোধের সঙ্গে মাঝারি স্থিতিস্থাপকতা এবং কম তাপ/বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা.

বৈশিষ্ট্যগুলি দৃ strongly ়ভাবে নির্ভর করে পণ্য ফর্ম (করল, কাস্ট, আমি), তাপ চিকিত্সা (anleed বনাম. স্টা বনাম. বি - অ্যান্নিল), অপরিষ্কারতা (আন্তঃস্থায়ী) স্তর, এবং অংশটি হয়েছে কিনা নিতম্ব (কাস্ট/এএম অংশগুলির জন্য সাধারণ).

টিআই -6 এএল -4 ভি টাইটানিয়াম সিএনসি টার্নিং পার্টস

শারীরিক (থার্মো - শারীরিক) সম্পত্তি

সম্পত্তি	মান / পরিসীমা	নোট
ঘনত্ব	4.43 g · cm⁻⁻	~ 60% ইস্পাত, ~ 1.6 × আল 7075
ইলাস্টিক মডুলাস, ই	110–120 জিপিএ	≈ 55% স্টিলের (~ 200 জিপিএ)
শিয়ার মডুলাস, ছ	~ 44 জিপিএ	জি = ই / [2(1+এন)]
পোইসনের অনুপাত, এন	0.32–0.34
গলিত পরিসীমা	~ 1,600–1,670 ° C।	লিকুইডাস/সলিডাস রসায়নের সাথে সামান্য পরিবর্তিত হয়
তাপ পরিবাহিতা	6–7 w · m⁻ · k⁻⁻	স্টিলের ¼ ¼; মেশিন চলাকালীন তাপ/কাজের ইন্টারফেসে তাপকে কেন্দ্র করে
নির্দিষ্ট তাপ (25 ° সে)	~ 0.52 কেজে · kg⁻ · k⁻⁻	তাপমাত্রা সঙ্গে বৃদ্ধি
তাপ -প্রসারণের সহগ (সিটিই)	8.6–9.6 × 10⁻⁶ K⁻⁻ (20–400 ° C।)	অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে কম
বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা	~ 1.7–1.8 µω · মি	স্টিলের চেয়ে বেশি & আল (গ্যালভ্যানিক বিচ্ছিন্নতা উদ্বেগের জন্য ভাল)
পরিষেবা তাপমাত্রা (টাইপ।)	≤ 400–500 ° C।	এর উপরে, শক্তি এবং জারণ প্রতিরোধের দ্রুত ড্রপ

ঘর - তাপমাত্রা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য (প্রতিনিধি)

দেখানো মানগুলি সাধারণ পরিসীমা; সঠিক সংখ্যা পণ্য ফর্ম উপর নির্ভর করে, বিভাগের আকার, এবং স্পেসিফিকেশন.

শর্ত / ফর্ম	ইউটিএস (এমপিএ)	ওয়াইএস 0.2% (এমপিএ)	দীর্ঘকরণ (%)	কঠোরতা (এইচভি / এইচআরসি)	নোট
করল, মিল - অ্যানিলেড (গ্রেড 5)	895–950	825–880	10–14	320–350 এইচভি (≈ এইচআরসি 33–36)	ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত বেসলাইন
করল, স্টা	930–1,050	860–980	8–12	330–370 এইচভি (≈ এইচআরসি 34–38)	উচ্চ শক্তি, সামান্য কম নমনীয়তা
গ্রেড 23 (এলি), Anleed	860–930	795–860	12–16	300–340 এইচভি	নিম্ন আন্তঃসত্তা → আরও ভাল শক্ততা & ক্লান্তি ক্র্যাক বৃদ্ধি প্রতিরোধ ক্ষমতা
কাস্ট + হিপ + এইচ	850–950	750–880	8–14	320–360 এইচভি	হিপ পোরোসিটি বন্ধ করে দেয়, করানো -এর মতো সম্পত্তিগুলির কাছে পৌঁছানো
আমি (এলপিবিএফ/ইবিএম) যেমন - বিল্ট	900–1,050	850–970	6–10	330–380 এইচভি	প্রায়শই অ্যানিসোট্রপিক; পোস্ট - শি/এইচটি প্রস্তাবিত
আমি (পোস্ট - শিবির/এইচটি)	900–1,000	830–930	10–14	320–360 এইচভি	নমনীয়তা পুনরুদ্ধার, বিক্ষিপ্ত হ্রাস

ক্লান্তি & ফ্র্যাকচার

উচ্চ -সাইকেল ক্লান্তি (R = −1, 10⁷ চক্র):

- করল / হিপ'ড কাস্ট / হিপ'ড এম:~ 450–600 এমপিএ (সারফেস ফিনিস এবং ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ সমালোচনা).
- কাস্ট হিসাবে / যেমন - বিল্ট এএম (কোন হিপ নেই): সাধারণত 20–30% কম পোরোসিটি এবং মাইক্রোডিফেক্টের কারণে.

কম - সাইকেল ক্লান্তি: দৃ strongly; দ্বি - মোডাল এবং সূক্ষ্ম α উপনিবেশগুলি সাধারণত আরটি -তে মোটা লেমেলার কাঠামোকে ছাড়িয়ে যায়.
ফ্র্যাকচার দৃ ness ়তা (K_ic):

- গ্রেড 5: ~ 55–75 এমপিএএম
- গ্রেড 23 (এলি):~ 75-90 এমপিএএম (অতিরিক্ত - আন্তঃস্থায়ীগুলি দৃ ness ়তা উন্নত করে).

ক্র্যাক বৃদ্ধি: লেমেলার (রূপান্তরিত β) কাঠামো উন্নতি করতে পারে ক্লান্তি ক্র্যাক বৃদ্ধি প্রতিরোধ ক্ষমতা, জরিমানা ইকুইক্সড α এইডস দীক্ষা প্রতিরোধ.

ক্রিপ & এলিভেটেড - তাপমাত্রা শক্তি

~ 400–500 ° C অবধি ব্যবহারযোগ্য বেশিরভাগ কাঠামোগত দায়িত্বের জন্য; এর উপরে, শক্তি এবং জারণ প্রতিরোধের অবনতি.
ক্রিপ: টি -6 এএল -4 ভি শো ~ 350–400 ° C এর উপরে উল্লেখযোগ্য ক্রিপ; উচ্চতর তাপমাত্রা পরিষেবার জন্য, অন্যান্য টিআই অ্যালো (যেমন, অফ -6242, অফ -1100) বা নি - বেস সুপারালয়েস (যেমন, ইনকেল 718) পছন্দ করা হয়.
মাইক্রোস্ট্রাকচার প্রভাব:লেমেলার/উইডম্যানস্টেটেন (β - অ্যানিয়াল বা ধীর শীতল থেকে) অফার আরও ভাল ক্রিপ এবং ক্র্যাক বৃদ্ধি প্রতিরোধের সমান কাঠামোর চেয়ে.

আন্তঃস্থায়ী প্রভাব & মাইক্রোস্ট্রাকচার

অক্সিজেন (ও): +0.1 ডাব্লুটি% ও ক্যান ইউটিএস ~ 100 এমপিএ দ্বারা উত্থাপন করুন কিন্তু দীর্ঘস্থায়ী কয়েকটি পয়েন্ট কাটা.
সুতরাং গ্রেড 23 (এলি) নিম্ন ও/এন/এইচ সহ নির্দিষ্ট করা হয়েছে ইমপ্লান্ট এবং ক্ষতি - টোলারেন্ট এ্যারোস্পেস অংশগুলি.
মাইক্রোস্ট্রাকচার নিয়ন্ত্রণ (তাপ চিকিত্সা মাধ্যমে):

- সমতুল্য / bi‑modal: শক্তির ভাল ভারসাম্য, নমনীয়তা, এবং দৃ ness ়তা - মহাকাশ মধ্যে সাধারণ.
- লেমেলার: উন্নত ক্র্যাক বৃদ্ধি/ক্রিপ প্রতিরোধের, নিম্ন নমনীয়তা - পুরু বিভাগ বা উচ্চ - টি পরিষেবাতে ব্যবহৃত.

পৃষ্ঠের অবস্থা, অবশিষ্ট চাপ & সমাপ্তি

পৃষ্ঠ সমাপ্তি ক্লান্তি শক্তি পরিবর্তন করতে পারে >25% (যেমন - সংশ্লেষিত/পালিশ করা ভিএস. যেমন - ক্যাস্ট বা এএম হিসাবে বাধ্য).
শট পেনিং / লেজার শক পেনিং: সংকোচনের অবশিষ্টাংশগুলি প্রবর্তন করুন → ক্লান্তি জীবনের উন্নতি 2 × পর্যন্ত.
রাসায়নিক মিলিং (কাস্ট/এএম অংশে সাধারণ) অপসারণ আলফা - কেস এবং কাছাকাছি - পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি যা অন্যথায় ক্লান্তি/ফ্র্যাকচার কর্মক্ষমতা হ্রাস করে.

4. জারা প্রতিরোধ এবং জৈবসংস্থান

জারা প্রতিরোধের

টি -6 এএল -4 ভি একটি শক্তভাবে অনুগত টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের জারা প্রতিরোধের ow ণী (Tio₂) প্যাসিভ স্তর, বায়ু বা জলে স্বতঃস্ফূর্তভাবে গঠিত. এই স্তর:

আরও জারণ প্রতিরোধ করে, একটি জারা হার সঙ্গে <0.01 সমুদ্রের জলে মিমি/বছর (1031 316L স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে ভাল).
ক্লোরাইড-প্ররোচিত পিটিং প্রতিরোধ করে (সামুদ্রিক এবং অফশোর অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সমালোচনামূলক), একটি পিটিং প্রতিরোধের সমতুল্য সংখ্যা সহ (কাঠ) ~ 30 এর.
বেশিরভাগ অ্যাসিড সহ্য করে (সালফিউরিক, নাইট্রিক) এবং ক্ষারীয়, যদিও এটি হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের জন্য সংবেদনশীল (এইচএফ) এবং শক্তিশালী হ্রাস অ্যাসিড.

বায়োম্পম্প্যাটিবিলিটি

এর অ-বিষাক্ত এবং অ-প্রতিক্রিয়াশীল প্রকৃতি টিআই -6 এএল -4 ভি অর্থোপেডিক ইমপ্লান্টগুলির জন্য পছন্দের উপাদান তৈরি করে, ডেন্টাল স্ক্রু, এবং সার্জিকাল ডিভাইস.

5. টিআই - 6 এএল - 4 ভি টাইটানিয়াম খাদ প্রক্রিয়াজাতকরণ এবং বানোয়াট

টি -6 এএল -4 ভি (গ্রেড 5/গ্রেড 23) এর উচ্চ শক্তি থেকে ওজন অনুপাত এবং জারা প্রতিরোধের জন্য বিখ্যাত, তবে এই সুবিধাগুলি আসে উল্লেখযোগ্য প্রক্রিয়াজাতকরণ চ্যালেঞ্জ

এর কম তাপীয় পরিবাহিতা কারণে, উচ্চ রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াশীলতা, এবং অ্যালুমিনিয়াম বা স্টিলের তুলনায় তুলনামূলকভাবে উচ্চ কঠোরতা.

মেশিনিং চ্যালেঞ্জ এবং কৌশল

চ্যালেঞ্জ:

কম তাপ পরিবাহিতা (~ 6–7 ডাব্লু · m⁻ · k⁻⁻): তাপ কাটিয়া ইন্টারফেসে তৈরি হয়, ত্বরণকারী সরঞ্জাম পরিধান.
উচ্চ রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াশীলতা: কাটিং সরঞ্জামগুলিতে পিত্ত বা ld ালাইয়ের প্রবণতা.
ইলাস্টিক মডুলাস (~ 110 জিপিএ): নিম্ন কঠোরতা মানে ওয়ার্কপিসগুলি অপসারণ করতে পারে, অনমনীয় সেটআপ প্রয়োজন.

টিআই - 6 এএল - 4 ভি মেশিনিংয়ের কৌশলগুলি:

ব্যবহার কার্বাইড সরঞ্জাম তীক্ষ্ণ কাটিয়া প্রান্ত এবং তাপ-প্রতিরোধী আবরণ সহ (Tialn, স্বর্ণ).
প্রয়োগ করুন উচ্চ-চাপ কুল্যান্ট বা ক্রাইওজেনিক কুলিং (তরল নাইট্রোজেন) তাপ পরিচালনা করতে.
পছন্দ নিম্ন কাটিয়া গতি (~ 30–60 মি/মিনিট) সঙ্গে উচ্চ ফিডের হার থাকার সময় হ্রাস করতে.
নিয়োগ উচ্চ-গতির মেশিনিং (এইচএসএম) টুল লোড এবং তাপের ঘনত্বকে হ্রাস করতে ট্রোকয়েডাল টুলপথ সহ.

ফোরজিং, ঘূর্ণায়মান, এবং গঠন

ফোরজিং: টিআই - 6 এএল - 4 ভি সাধারণত এর মধ্যে নকল হয় 900–950 ° সে (এ+বি অঞ্চল).
দ্রুত শীতল (এয়ার কুলিং) উত্পাদন সাহায্য করে ভাল, সমতুল্য মাইক্রোস্ট্রাকচার ভাল শক্তি-শক্তি ভারসাম্য সঙ্গে.
গরম ঘূর্ণায়মান: মহাকাশ স্কিন এবং মেডিকেল ডিভাইস উপাদানগুলির জন্য পাতলা প্লেট বা শীট উত্পাদন করে.
সুপারপ্লাস্টিক গঠন (এসপিএফ): এ ~ 900 ° C।, টিআই - 6 এএল - 4 ভি দীর্ঘায়িততা অর্জন করতে পারে >1000% গ্যাস-চাপ গঠনের সাথে, জটিল মহাকাশ প্যানেলগুলির জন্য আদর্শ.

কাস্টিং

টিআই - 6 এএল - 4 ভি হতে পারে বিনিয়োগ কাস্ট (হারিয়ে যাওয়া প্রক্রিয়া) তবে প্রয়োজন ভ্যাকুয়াম বা জড় বায়ুমণ্ডল অক্সিজেন এবং ছাঁচ উপকরণগুলির সাথে প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে.
অবাধ্য ছাঁচ যেমন ইটিটরিয়া বা জিরকোনিয়া দূষণ এড়াতে ব্যবহৃত হয়.
হিপ (গরম আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং) পোরোসিটি দূর করতে এবং নিকট-জমিদার স্তরে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করতে সাধারণত পোস্ট-কাস্টিং প্রয়োগ করা হয়.

অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (3ডি প্রিন্টিং)

প্রক্রিয়া:

- লেজার পাউডার বিছানা ফিউশন (এলপিবিএফ) এবং ইলেক্ট্রন মরীচি গলানো (EBM) টিআই - 6 এএল - 4 ভি এর জন্য প্রভাবশালী.
- নির্দেশিত শক্তি জবানবন্দি (ডেড) মেরামত বা বড় কাঠামোর জন্য ব্যবহৃত হয়.

সুবিধা:

- জটিল জ্যামিতি, জাল কাঠামো, এবং লাইটওয়েট ডিজাইন পর্যন্ত 60% ওজন হ্রাস বিলেটগুলি থেকে প্রচলিত যন্ত্রের তুলনায়.
- ন্যূনতম উপাদান বর্জ্য - টিআই - 6 এএল - 4 ভি কাঁচামাল ব্যয় থেকে সমালোচনা $25–40/কেজি.

চ্যালেঞ্জ:

- যেমন নির্মিত অংশগুলি প্রায়শই থাকে অ্যানিসোট্রপিক মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং অবশিষ্ট চাপ, প্রয়োজন নিতম্ব এবং তাপ চিকিত্সা.
- পাউডার ফিউশন থেকে পৃষ্ঠের রুক্ষতা অবশ্যই মেশিন বা পালিশ করা উচিত.

Ld ালাই এবং যোগদান

উচ্চ তাপমাত্রায় বাতাসের সাথে প্রতিক্রিয়াশীলতা প্রয়োজনীয় আর্গন শিল্ডিং (বা জড় চেম্বার).
পদ্ধতি:

- জিটিএডাব্লু (টিআইজি) এবং বৈদ্যুতিন মরীচি ওয়েল্ডিং (এমএম) মহাকাশ উপাদানগুলির জন্য সাধারণ.
- লেজার ওয়েল্ডিং: উচ্চ নির্ভুলতা, কম তাপ ইনপুট.
- ঘর্ষণ আলোড়ন ld ালাই (এফএসডাব্লু): নির্দিষ্ট মহাকাশ কাঠামোর জন্য উদীয়মান.

সতর্কতা: ওয়েল্ডিংয়ের সময় অক্সিজেন বা নাইট্রোজেন দূষণ (>200 পিপিএম ও ₂) কারণ হতে পারে এম্বিলটমেন্ট.
নমনীয়তা পুনরুদ্ধার করার জন্য উত্তর-পরবর্তী তাপ চিকিত্সার প্রয়োজন হতে পারে.

পৃষ্ঠ চিকিত্সা এবং সমাপ্তি

আলফা-কেস অপসারণ: কাস্ট বা নকল পৃষ্ঠগুলি একটি ভঙ্গুর অক্সিজেন সমৃদ্ধ স্তর বিকাশ করে ("আলফা-কেস") যা অবশ্যই মাধ্যমে সরানো উচিত রাসায়নিক মিলিং বা যন্ত্র.
পৃষ্ঠ শক্ত করা: প্লাজমা নাইট্রাইডিং বা অ্যানোডাইজিং পরিধানের প্রতিরোধকে বাড়ায়.
পলিশিং & আবরণ: মেডিকেল ইমপ্লান্ট প্রয়োজন মিরর সমাপ্তি এবং বায়ো-কোটিংস (হাইড্রোক্সিপ্যাটাইট, টিন) বায়োম্পোপ্যাটিবিলিটি এবং পরিধানের জন্য.

ব্যয় এবং উপাদান ব্যবহার

বিলেট থেকে traditional তিহ্যবাহী মেশিনিং রয়েছে এর কিনুন থেকে ফ্লাই অনুপাত 8:1 থেকে 20:1, অর্থ 80–95% উপাদান বর্জ্যT টিআই - 6 এএল - 4 ভি এর জন্য 25–40/কেজি এটলিটলি.
নিকট-নেট শেপ কৌশল পছন্দ বিনিয়োগ কাস্টিং, ফোরজিং প্রিফর্মস, এবং অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং উল্লেখযোগ্যভাবে উপাদান বর্জ্য এবং ব্যয় হ্রাস.

6. তাপ চিকিত্সা এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার নিয়ন্ত্রণ

টিআই - 6 এএল - 4 ভি একটি α+β খাদ; এর পারফরম্যান্স প্রতিটি পর্বের কতটা উপস্থিত রয়েছে তা দ্বারা পরিচালিত হয়, তাদের রূপচর্চা (সমতুল্য, বিমোডাল, লেমেলার/উইডম্যানস্টেটেন), উপনিবেশের আকার, এবং পরিষ্কার -পরিচ্ছন্নতা/আন্তঃস্থায়ী স্তর (গ্রেড 5 বনাম গ্রেড 23 এলি).

কারণ β - ট্রানসাস সাধারণত ~ 995 ° C (± 15 ° C।), আপনি গরম কিনা এই তাপমাত্রার নীচে বা উপরে ফলস্বরূপ মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং নির্ধারণ করে, সুতরাং, শক্তি - পাঠ্যক্রম - দ্বৈততা - ফ্যাটিগ - ক্রিপ ভারসাম্য.

সিএনসি মেশিনিং টিআই -6 এএল -4 ভি টাইটানিয়াম উপাদান

প্রাথমিক তাপ - চিকিত্সা পরিবার

চিকিত্সা	সাধারণ উইন্ডো	কুলিং	ফলাফল মাইক্রোস্ট্রাকচার	কখন ব্যবহার করবেন / বেনিফিট
স্ট্রেস রিলিফ (Sr)	540–650 ° সে, 1–4 এইচ	বায়ু শীতল	ন্যূনতম পর্যায় পরিবর্তন; অবশিষ্ট চাপ হ্রাস	ভারী মেশিনিংয়ের পরে, ওয়েল্ডিং, আমি বিকৃতি/ক্লান্তি নক - ডাউন হ্রাস করতে
মিল / সম্পূর্ণ অ্যানিয়েল	700–785 ° সে, 1–2 এইচ	বায়ু শীতল	ইক্যুইক্সড α + ধরে রাখা β (ভাল)	বেসলাইন মহাকাশ স্টক: ভাল নমনীয়তা, দৃঢ়তা, মেশিনিবিলিটি
দ্বৈত / দ্বি - মোডাল অ্যানিয়েল	930–955 ° সে (β - ট্রান্সসাস কাছাকাছি), 0.5-2 ঘন্টা ধরে রাখুন + সাব - ট্রান্সসাস মেজাজ (যেমন, 700–750 ° সে)	পদক্ষেপের মধ্যে বায়ু শীতল	প্রাথমিক সমতুল্য α + রূপান্তরিত β (লেমেলার)	মহাকাশ মধ্যে খুব সাধারণ: ভারসাম্য উচ্চ শক্তি, ফ্র্যাকচার দৃ ness ়তা, এবং এইচসিএফ
সমাধান ট্রিট & বয়স (স্টা)	সমাধান: 925–955 ° সে (β - ট্রান্সসাসের নীচে) 1–2 এইচ → এয়ার কুল; বয়স: 480–595 ° C।, 2–8 এইচ → এয়ার কুল	বায়ু শীতল	সূক্ষ্ম রূপান্তরিত মধ্যে β, বার্ধক্য দ্বারা শক্তিশালী	Uts/ys উত্থাপন (যেমন, থেকে 930–1050/860–980 এমপিএ), পরিমিত নমনীয়তা ড্রপ
বি - অ্যান্নিল / β - সলিউশন	> β- ক্রস (≈995–1,040 ° C।), 0.5–1 এইচ → নিয়ন্ত্রিত শীতল (বায়ু / চুল্লি / তেল) + সাব - ট্রান্সসাস মেজাজ	বায়ু/চুল্লি শীতল	লেমেলার / উইডম্যানস্টেন রূপান্তরিত খ	উন্নতি ফ্র্যাকচার দৃ ness ়তা, ক্র্যাক বৃদ্ধি & ক্রিপ, তবে আরটি নমনীয়তা হ্রাস করে
হিপ (গরম আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং)	900–950 ° সে, 100–200 এমপিএ, 2–4 এইচ (প্রায়শই + এসআর/অ্যানিয়েল)	চাপের মধ্যে ধীরে ধীরে শীতল	ঘনত্ব → >99.9%, ছিদ্র ভেঙে পড়েছে	কাস্টের জন্য প্রয়োজনীয় & ক্লান্তি/ফ্র্যাকচার পারফরম্যান্স পুনরুদ্ধার করার জন্য অংশগুলি

(সঠিক তাপমাত্রা/হোল্ড সময়গুলি নির্দিষ্টকরণের উপর নির্ভর করে - এএমএস 4928/4911/4999, এএসটিএম বি 348/বি 381/বি 367/এফ 1472/এফ 136, গ্রাহক অঙ্কন, এবং কাঙ্ক্ষিত সম্পত্তি সেট।)

হিপ: কাস্টের জন্য "অবশ্যই - ডড" হিসাবে ঘনত্ব & আমি

কেন: এমনকি ছোট ছিদ্র (<0.5%) ক্লান্তি জীবন এবং ফ্র্যাকচার দৃ ness ়তার জন্য ধ্বংসাত্মক.
ফলাফল: হিপ সাধারণত নমনীয়তা এবং ক্লান্তি পুনরুদ্ধার কাছাকাছি - শব্দভিত্তিক স্তরে, উল্লেখযোগ্যভাবে সম্পত্তি বিক্ষিপ্ত হ্রাস.
অনুসরণ - অন: পোস্ট - শিবির স্ট্রেস রিলিফ বা অ্যানিয়েল মাইক্রোস্ট্রাকচারকে আরও স্থিতিশীল করতে এবং অবশিষ্ট চাপগুলি হ্রাস করতে পারে.

উদীয়মান দিকনির্দেশ

সাব - ট্রানসাস দ্রুত তাপ চিকিত্সা (সংক্ষিপ্ত - সাইকেল স্টা) উচ্চ শক্তি আঘাত করার সময় ব্যয় কাটাতে.
ডিজাইন দ্বারা মাইক্রোস্ট্রাকচার এএম: লেজার প্যারামিটার নিয়ন্ত্রণ + - সিটু হিট ম্যানেজমেন্টে পূর্ণ হিপ ছাড়াই ইকুইক্সেড α/β এর দিকে ধাক্কা দেওয়া (গবেষণা পর্যায়).
উন্নত পেনিং (এলএসপি) & পৃষ্ঠ পরিবর্তন বাল্ক মাইক্রোস্ট্রাকচার পরিবর্তন না করে ক্লান্তির সীমাটি উচ্চতর ঠেলা.
মেশিন লার্নিং - গাইডড এইচটি অপ্টিমাইজেশন dilatometry থেকে ডেটা ব্যবহার করে, ডিএসসি, এবং দ্রুত সর্বোত্তম রেসিপিগুলি পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য যান্ত্রিক পরীক্ষা.

7. টিআই -6 এএল -4 ভি টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের প্রধান অ্যাপ্লিকেশনগুলি

টি -6 এএল -4 ভি (গ্রেড 5) টাইটানিয়াম খাদ বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে, অ্যাকাউন্টিং বিশ্বব্যাপী সমস্ত টাইটানিয়াম অ্যাপ্লিকেশনগুলির প্রায় 50-60%.

এটি ব্যতিক্রমী শক্তি থেকে ওজন অনুপাত (ইউটিএস ≈ 900–1,050 এমপিএ), জারা প্রতিরোধের, ক্লান্তি কর্মক্ষমতা, এবং বায়োম্পম্প্যাটিবিলিটি এটি একাধিক উচ্চ-কর্মক্ষমতা শিল্পে অপরিহার্য করে তুলুন.

টাইটানিয়াম অ্যালো টি -6 এএল -4 ভি অংশগুলি কাস্ট করুন

মহাকাশ

বিমান কাঠামো:

- ফিউজলেজ ফ্রেম, ল্যান্ডিং গিয়ার উপাদান, পাইলন বন্ধনী, এবং জলবাহী সিস্টেমের অংশগুলি.
- স্টিলের তুলনায় টাইটানিয়ামের ওজন সঞ্চয় (≈40% হালকা) সক্ষম করুন বিমান প্রতি 3-5% জ্বালানী হ্রাস, আধুনিক বাণিজ্যিক এবং সামরিক জেটগুলির জন্য সমালোচিত.

জেট ইঞ্জিন উপাদান:

- ফ্যান ব্লেড, সংক্ষেপক ডিস্ক, ক্যাসিংস, এবং আফটারবার্নার উপাদান.
- Ti - 6al - 4 ভি পর্যন্ত শক্তি বজায় রাখে 400–500 ° C।, এটি আদর্শ করে তোলে সংক্ষেপক পর্যায় যেখানে উচ্চ তাপ এবং ক্লান্তি প্রতিরোধের গুরুত্বপূর্ণ.

মেডিকেল এবং ডেন্টাল

অর্থোপেডিক ইমপ্লান্ট:

- নিতম্ব এবং হাঁটু প্রতিস্থাপন, মেরুদণ্ডের ফিউশন ডিভাইস, হাড় প্লেট, এবং স্ক্রু.
- টি -6 এএল -4 ভি এলি (গ্রেড 23) এর কারণে অনুকূল বর্ধিত ফ্র্যাকচার দৃ ness ়তা এবং কম আন্তঃস্থায়ী সামগ্রী, ইমপ্লান্ট ব্যর্থতার ঝুঁকি হ্রাস.

ডেন্টাল অ্যাপ্লিকেশন:

- মুকুট, ডেন্টাল ইমপ্লান্ট, এবং অর্থোডোনটিক বন্ধনী কারণে বায়োম্পোপ্যাটিবিলিটি এবং অ্যাসোসিয়েন্টগ্রেশন, শক্তিশালী হাড় সংযুক্তি প্রচার করা.

অস্ত্রোপচার যন্ত্র:

- সরঞ্জাম যেমন ফোর্সপস, ড্রিলস, এবং স্ক্যাল্পেল হ্যান্ডলগুলি উভয় প্রয়োজন উচ্চ শক্তি এবং জীবাণুমুক্তকরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা.

স্বয়ংচালিত এবং মোটরস্পোর্টস

উচ্চ-কর্মক্ষমতা উপাদান:

- রেসিং গাড়ি সাসপেনশন আর্মস, ভালভ, সংযোগ রড, এবং নিষ্কাশন সিস্টেম.
- টাইটানিয়াম ওজন হ্রাস করে 40স্টিলের তুলনায় –50%, ত্বরণ উন্নত করা, ব্রেকিং, এবং প্রতিযোগিতামূলক মোটরস্পোর্টগুলিতে জ্বালানী দক্ষতা.

বিলাসিতা এবং বৈদ্যুতিক যানবাহন (ইভিএস):

- ইভি ব্যাটারি ঘের এবং কাঠামোগত অংশগুলিতে উদীয়মান ব্যবহার যেখানে লাইটওয়েটিং এবং জারা প্রতিরোধের পরিসীমা এবং নির্ভরযোগ্যতা প্রসারিত করে.

মেরিন এবং অফশোর

নৌ & বাণিজ্যিক জাহাজ:

- প্রোপেলার শ্যাফ্টস, সমুদ্রের জল পাইপিং সিস্টেম, এবং তাপ এক্সচেঞ্জার.
- Ti - 6al - 4 ভি প্রতিরোধী ক্লোরাইড-প্ররোচিত পিটিং এবং ক্রেভিস জারা, আউটফর্মিং স্টেইনলেস স্টিল এবং তামা মিশ্রণ.

তেল & গ্যাস অফশোর কাঠামো:

- রাইজারগুলিতে ব্যবহৃত, সাবসিয়া ভালভ, এবং এর কারণে উচ্চ-চাপ সরঞ্জাম টক গ্যাস পরিবেশের প্রতিরোধ এবং স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং.

শিল্প ও রাসায়নিক প্রক্রিয়াজাতকরণ

তাপ এক্সচেঞ্জার & চুল্লি:

- টিআই - 6 এএল - 4 ভি সহ্য করে অক্সিডাইজিং এবং হালকাভাবে পরিবেশ হ্রাস করা, ক্লোর-ক্ষার গাছ এবং বিশিষ্ট সিস্টেমের জন্য আদর্শ.

বিদ্যুৎ উত্পাদন:

- টারবাইন ব্লেড এবং সংক্ষেপক উপাদানগুলিতে পারমাণবিক এবং জীবাশ্ম বিদ্যুৎকেন্দ্র যেখানে জারা এবং ক্লান্তি প্রতিরোধের গুরুত্বপূর্ণ.

3ডি শিল্প অংশ মুদ্রণ:

- ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (আমি) মহাকাশ বন্ধনীর জন্য, বহুগুণ, এবং প্রোটোটাইপস.

গ্রাহক এবং ক্রীড়া পণ্য

ক্রীড়া সরঞ্জাম:

- গল্ফ ক্লাবের মাথা, সাইকেল ফ্রেম, টেনিস র‌্যাকেটস, এবং আরোহণ গিয়ার, এটি উত্তোলন লাইটওয়েট এবং উচ্চ শক্তি.

বিলাসবহুল ঘড়ি এবং ইলেকট্রনিক্স:

- মামলা, বেজেলস, এবং কাঠামোগত উপাদান যেখানে স্ক্র্যাচ প্রতিরোধ এবং নান্দনিকতা মূল্যবান হয়.

8. টিআই -6 এএল -4 ভি টাইটানিয়াম খাদ এর সুবিধা

উচ্চ শক্তি থেকে ওজন অনুপাত
টি -6 এএল -4 ভি প্রায় 45% স্টিলের চেয়ে হালকা তুলনামূলক বা উচ্চতর প্রসার্য শক্তি সরবরাহ করার সময় (~ 900–1100 এমপিএ), এটি হালকা ওজনের জন্য আদর্শ করে তোলা, উচ্চ-কর্মক্ষমতা উপাদান.
ব্যতিক্রমী জারা প্রতিরোধের
একটি স্থিতিশীল এবং স্ব-নিরাময় গঠন টিও ₂ অক্সাইড স্তর খাদকে সামুদ্রিক জারা থেকে রক্ষা করে, রাসায়নিক, এবং শিল্প পরিবেশ.
অসামান্য ক্লান্তি এবং ফ্র্যাকচার প্রতিরোধের
চক্রীয় লোডিং এবং ক্র্যাক প্রচারের জন্য দুর্দান্ত প্রতিরোধের বিষয়টি নিশ্চিত করে দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্ব, বিশেষত মহাকাশ এবং স্বয়ংচালিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে.
উচ্চতর বায়োম্পম্প্যাটিবিলিটি
প্রাকৃতিকভাবে জড় এবং অ-বিষাক্ত, টি -6 এএল -4 ভি হয় মেডিকেল ইমপ্লান্ট এবং সার্জিকাল সরঞ্জামগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত মানব দেহের সাথে এর সামঞ্জস্যের কারণে.
তাপীয় স্থিতিশীলতা
এটি যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা বজায় রাখে তাপমাত্রা 500 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত, এটি ইঞ্জিনের উপাদান এবং তাপ-নিবিড় অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলা.
উত্পাদন মধ্যে বহুমুখিতা
মাধ্যমে প্রক্রিয়া করা যেতে পারে ফোরজিং, কাস্টিং, মেশিনিং, এবং অ্যাডেটিভ ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের মতো উন্নত কৌশল (3ডি প্রিন্টিং), ডিজাইন নমনীয়তা অফার.

9. টিআই -6 এএল -4 ভি টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের সীমাবদ্ধতা এবং চ্যালেঞ্জগুলি

উচ্চ উপাদান এবং প্রক্রিয়াকরণ ব্যয়
টি -6 এএল -4 ভি অ্যালুমিনিয়াম বা কার্বন স্টিলের মতো প্রচলিত অ্যালোগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ব্যয়বহুল টাইটানিয়াম স্পঞ্জের উচ্চ ব্যয় (≈ 15–30/কেজি) এবং শক্তি-নিবিড় ক্রোল প্রক্রিয়া.
কঠিন মেশিনেবিলিটি
কম তাপ পরিবাহিতা (সম্পর্কে 6.7 ডাব্লু/এম · কে) মেশিনিংয়ের সময় স্থানীয় গরমের দিকে পরিচালিত করে, কারণ সরঞ্জাম পরিধান, কম কাটিয়া গতি, এবং উচ্চ উত্পাদন ব্যয়.
সীমিত পরিষেবা তাপমাত্রা
মাঝারি তাপমাত্রায় শক্তিশালী অবস্থায়, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি ছাড়িয়ে যায় 500° সে, নির্দিষ্ট টারবাইন উপাদানগুলির মতো অতি-উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে এর ব্যবহারকে সীমাবদ্ধ করা.
জটিল ld ালাই প্রয়োজনীয়তা
ওয়েল্ডিং টিআই -6 এএল -4 ভি প্রয়োজন জড় গ্যাস ield াল (আর্গন) অক্সিজেন বা নাইট্রোজেন দ্বারা দূষণ রোধ করতে. যথাযথ নিয়ন্ত্রণ ছাড়া, ওয়েল্ডগুলি ভঙ্গুর হয়ে উঠতে পারে এবং ক্র্যাকিংয়ের ঝুঁকিতে পড়তে পারে.
অক্সিজেন এবং অমেধ্য সংবেদনশীলতা
এমনকি ছোট অক্সিজেনের স্তর (>0.2%) ক্যান মারাত্মকভাবে নমনীয়তা হ্রাস করুন এবং দৃ ness ়তা, প্রসেসিং এবং স্টোরেজ চলাকালীন কঠোর মানের নিয়ন্ত্রণের দাবি.

10. মান এবং নির্দিষ্টকরণ

এএসটিএম বি 348: টি -6 এএল -4 ভি (বার, শীট, প্লেট).
এএসটিএম বি 367: টিআই -6 এএল -4 ভি উপাদানগুলি কাস্ট করুন.
এএমএস 4928: মহাকাশ-গ্রেড টি -6 এএল -4 ভি তৈরি করেছে.
আইএসও 5832-3: মেডিকেল ইমপ্লান্ট (এলি গ্রেড).
মিল-টি -9046: মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সামরিক স্পেসিফিকেশন.

11. অন্যান্য উপকরণগুলির সাথে তুলনা

টি -6 এএল -4 ভি টাইটানিয়াম খাদ প্রায়শই অন্যান্য বহুল ব্যবহৃত ইঞ্জিনিয়ারিং উপকরণ যেমন অ্যালুমিনিয়াম অ্যালোগুলির সাথে তুলনা করা হয় (যেমন, 7075), স্টেইনলেস স্টিল (যেমন, 316এল), এবং নিকেল-ভিত্তিক সুপারলয়েস (যেমন, ইনকেল 718).

সম্পত্তি / উপাদান	টি -6 এএল -4 ভি	অ্যালুমিনিয়াম 7075	স্টেইনলেস স্টিল 316L	ইনকেল 718
ঘনত্ব (জি/সেমি)	4.43	2.81	8.00	8.19
টেনসিল শক্তি (এমপিএ)	900 - 1,000	570 - 640	480 - 620	1,240 - 1,380
ফলন শক্তি (এমপিএ)	830 - 880	500 - 540	170 - 310	1,070 - 1,250
দীর্ঘকরণ (%)	10 - 15	11 - 14	40 - 50	10 - 20
স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস (জিপিএ)	110	71	193	200
গলনাঙ্ক (° সে)	~ 1,660	477	1,370	1,355 - 1,375
জারা প্রতিরোধের	দুর্দান্ত (বিশেষত অক্সিডাইজিংয়ে & ক্লোরাইড পরিবেশ)	মাঝারি	খুব ভাল	দুর্দান্ত
ক্লান্তি শক্তি (এমপিএ)	~ 550	~ 150	~ 240	~ 620
তাপ পরিবাহিতা (ডাব্লু/এম · কে)	6.7	130	16	11
ব্যয় (আত্মীয়)	উচ্চ	কম	মাঝারি	খুব উচ্চ
বায়োম্পম্প্যাটিবিলিটি	দুর্দান্ত	দরিদ্র	ভাল	সীমাবদ্ধ
সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন	মহাকাশ, মেডিকেল ইমপ্লান্ট, মোটরস্পোর্টস	মহাকাশ, স্বয়ংচালিত	মেডিকেল ইমপ্লান্ট, রাসায়নিক প্রক্রিয়াজাতকরণ	মহাকাশ, গ্যাস টারবাইন

12. উপসংহার

টি -6 এএল -4 ভি টাইটানিয়াম অ্যালো উচ্চ-পারফরম্যান্স শিল্পের মেরুদণ্ড হিসাবে রয়ে গেছে, শক্তি একটি অতুলনীয় ভারসাম্য প্রদান, ওজন হ্রাস, এবং জারা প্রতিরোধের.

যদিও এর ব্যয় এবং প্রক্রিয়াজাতকরণ চ্যালেঞ্জগুলি অব্যাহত রয়েছে, অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং এবং পাউডার ধাতববিদ্যার অগ্রগতিগুলি উপাদান বর্জ্য এবং উত্পাদন ব্যয় হ্রাস করছে, এরোস্পেসে এর ক্রমবর্ধমান প্রাসঙ্গিকতা নিশ্চিত করা, চিকিৎসা, এবং ভবিষ্যতের স্থান অনুসন্ধান প্রযুক্তি.

FAQS

কেন টিআই -6 এএল -4 ভি স্টিলের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল?

কাঁচা টাইটানিয়াম স্পঞ্জ ($15–30/কেজি) এবং জটিল প্রক্রিয়াজাতকরণ (ভ্যাকুয়াম গলে, বিশেষায়িত মেশিনিং) স্টিলের চেয়ে টিআই -6 এএল -4 ভি 5–10 × ব্যয়বহুল করুন, যদিও এর ওজন সঞ্চয় প্রায়শই জীবনচক্রের ব্যয়গুলি অফসেট করে.

টিআই -6 এএল -4 ভি চৌম্বকীয়?

না. এর আলফা-বিটা মাইক্রোস্ট্রাকচার অ-চৌম্বকীয়, এটিকে মহাকাশ এবং চিকিত্সা অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলা যেখানে চৌম্বকীয় সমস্যাযুক্ত.

টি -6 এএল -4 ভি খাদ্য যোগাযোগের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে?

হ্যাঁ. এটি এফডিএ মান পূরণ করে (21 সিএফআর 178.3297) খাদ্য যোগাযোগের জন্য, জারা প্রতিরোধের সাথে কোনও ধাতব লিচিং নিশ্চিত করে না.

টিআই -6 এএল -4 ভি কীভাবে টি -6 এএল -4 ভি এলির সাথে তুলনা করে?

টি -6 এএল -4 ভি এলি (অতিরিক্ত কম আন্তঃস্থায়ী) কম অক্সিজেন আছে (<0.13%) এবং আয়রন (<0.25%), নমনীয়তা বাড়ানো (12% দীর্ঘকরণ) এবং বায়োম্পম্প্যাটিবিলিটি - মেডিকেল ইমপ্লান্টগুলির জন্য বিশেষ.

সর্বোচ্চ তাপমাত্রা টি -6 এএল -4 ভি সহ্য করতে পারে?

এটি 400 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড পর্যন্ত নির্ভরযোগ্যভাবে সম্পাদন করে. 500 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের উপরে, ক্রিপ হার বৃদ্ধি, উচ্চ-উত্তাপের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার সীমাবদ্ধ করা (যেমন, গ্যাস টারবাইন হট বিভাগ, যেখানে নিকেল সুপারলয়েস পছন্দ করা হয়).

শিখুন

টুলস

কোম্পানি