TI-6AL-4V Titanium խառնուրդ: Հատկություններ, Առավելությունները, Դիմումներ

1. Ինչ է TI-6AL-4V տիտան խառնուրդը?

TI-6AL-4V բարձրորակ է Titanium խառնուրդ պարունակող մոտավորապես 6% ալյումին (Ալ), 4% վանադիում (Վիճակ), եւ հավասարակշռության տիտան (Է), Թթվածնի հետքի քանակությամբ, երկաթ, եւ այլ տարրեր.

Դասակարգվել է որպես α + β խառնուրդ, Այն համատեղում է ինչպես ալֆա, այնպես էլ բետա փուլերի հատկությունները, արդյունքում Գերազանց ուժ-քաշի հարաբերակցություն, Գերադասելի կոռոզիոն դիմադրություն, եւ հոգնածության բարձր ներկայացում.

Նաեւ հայտնի է որպես Դասարան 5 Տիտղոս, ԱՄՆ R56400, կամ ASTM B348, TI-6AL-4V- ը աշխարհում ամենատարածված տիտանի խառնուրդն է, Հաշվապահություն գրեթե Titanium- ի ընդհանուր դիմումների կեսը.

Դրա առաձգական ուժը սովորաբար տատանվում է 900 դեպի 1100 MPA, խտությամբ 4.43 գ / սմ, այն դարձնելով մոտավորապես 45% ավելի թեթեւ, քան պողպատը Այնուամենայնիվ, ունակ է հասնել համեմատելի կամ վերադաս մեխանիկական կատարման.

Պատմական զարգացում

TI-6AL-4V- ն առաջին անգամ մշակվել է 1950-ական թվականներին `օդատիեզերական դիմումների համար, որտեղ ցածր քաշ ունեցող նյութերի պահանջարկը, Բարձր ուժ, եւ ջերմաստիճանի դիմադրությունը կրիտիկական էր.

Ժամանակի ընթացքում, Դրա օգտագործումը ընդլայնվեց օդաչուից այն կողմ `բժշկական իմպլանտներին, Ավտոմոբիլային մրցավազք, եւ արդյունաբերական սարքավորումներ, Շնորհիվ դրա կենսունակության եւ քիմիական կայունության.

2. TI-6AL-4V- ի քիմիական կազմը

3. TI-6AL-4V- ի ֆիզիկական եւ մեխանիկական հատկություններ

TI-6AL -4V (Դասարան 5 / 23-րդ դասարան-Էլի) համատեղում է Բարձր հատուկ ուժ, Լավ կոտրվածքային կոշտություն, և Հիանալի հոգնածության դիմադրություն հետ Չափավոր առաձգական խստություն և Low երմային / էլեկտրական հաղորդունակություն.

Հատկությունները կախված են ուժեղից Ապրանքի ձեւը (կռիվ, դարակ, Ես), He երմամշակում (Օծանելիք ընդդեմ. Sta vs. B - Annneal), կեղտ (անասնաբուժական) մակարդակ, Եվ արդյոք մասը եղել է Հիփ (Ընդհանուր դերասանական կարգի համար).

Ֆիզիկական (Thermo-Phicy) Հատկություններ

Սենյակ-ջերմաստիճանի մեխանիկական հատկություններ (Ներկայացուցչական)

Shown ուցադրված արժեքները բնորոշ միջակայքեր են; ճշգրիտ համարները կախված են արտադրանքի ձեւից, Բաժնի չափը, եւ ճշգրտում.

Հոգնածություն & Կոտրվածք

• Բարձր ցիկլի հոգնածություն (R = -1, 10⁷ ցիկլեր):

• • Կռիվ / Hip'd Cast / Hip'd եմ:450-600 MPA (Մակերեւույթի ավարտը եւ թերության վերահսկումը քննադատական են).
  • Որպես-դերասան / Ինչպես կառուցված եմ (ոչ մի հիփ): սովորաբար 20-30% ցածր Ծակոտկենության եւ միկրոդեկտների պատճառով.

• -Ածր ցիկլի հոգնածություն: Խստորեն միկրոկառուցվածք եւ մակերեսային պայմաններ կախված; BI- մոդալ եւ նուրբ α գաղութներն ընդհանուր առմամբ գերազանցում են կոպիտ լամելարի կառույցները RT- ում.
• Կոտրվածքային կոշտություն (K_ic):

• • Դասարան 5: 55-75 mpa√m
  • Դասարան 23 (Ալի):75-90 mpa√m (Extra-Low interstitials- ը բարելավում է կոշտությունը).

• Աքրի աճ: Լամելար (Վերափոխված β) Կառուցվածքները կարող են բարելավվել Հոգնածության ճեղքման աճի դիմադրություն, Մինչդեռ նուրբ հավասարեցված α ՁԻԱՀ-ը Նախաձեռնման դիմադրություն.

Սողալ & Բարձրացված ջերմաստիճանի ուժ

• Օգտագործվում է մինչեւ 400-500 ° C կառուցվածքային հերթապահության համար; Այս վերեւում, Ուժը եւ օքսիդացման դիմադրությունը դեգրադ.
• Սողալ: TI-6AL -4V շոուներ 350-400 ° C- ից բարձր; Ավելի բարձր ջերմաստիճանի ծառայության համար, TI այլ համաձուլվածքներ (օր., 6242-ից, 1100-ից) կամ NI-Base Superalloys (օր., Ինքնորոշ 718) նախընտրելի են.
• Միկրոհամակարգի էֆեկտ:Lamellar / Widmanstätten (β-annean- ից կամ դանդաղ սառեցումից) առաջարկներ Ավելի լավ է սողացող եւ ճեղքման աճի դիմադրություն քան հավասարեցված կառույցները.

Միջեխճության ազդեցությունը & Միկրոկառուցվածք

• Թթվածին (Օ): +0.1 wt% o Can բարձրացնել UTS 100 MPA- ով բայց Կտրեք երկարությունը մի քանի միավոր.
  Ուստի Դասարան 23 (Ալի) Նշվում է ցածր O / N / H- ի համար Իմպլանտներ եւ վնասում-հանդուրժող օդատիեզերք.
• Միկրոկառուցված հսկողություն (ջերմային բուժման միջոցով):

• • Հավակնորդ / երկշաբական: Ուժի լավ հավասարակշռություն, առաձգականություն, եւ կոշտություն `տարածված օդատիեզերքում.
  • Լամելար: Բարելավված ճեղքերի աճը / սողացող դիմադրությունը, Ստորին ճկունություն, որն օգտագործվում է հաստ բաժիններում կամ բարձրորակ ծառայության մեջ.

Մակերեւութային վիճակ, Մնացորդային սթրեսը & Ավարտ

• Մակերեւույթի ավարտը կարող է տեղափոխել հոգնածության ուժը >25% (AS-Machined / Polished vs. որպես դերասան, կամ ես որպես կառուցված եմ).
• Կրակոցներ / Լազերային ցնցում: Ներկայացրեք սեղմիչ մնացորդային սթրեսներ Հոգնածության կյանքի բարելավումները մինչեւ 2 ×.
• Քիմիական ֆրեզերացում (Ընդհանուր դերասանական կարգում) հեռացնում է ալֆա-գործ եւ մոտ մակերեւութային թերություններ, որոնք այլապես քայքայում են հոգնածության / կոտրվածքների կատարումը.

4. Կոռոզիոն դիմադրություն եւ կենսապահովություն

Կոռոզիոն դիմադրություն

TI-6AL-4V- ն իր կոռոզիոն դիմադրությունը պարտական է սերտորեն հավատարիմ տիտանի երկօքսիդին (Tio₂) Պասիվ շերտ, ձեւավորվել է ինքնաբուխ օդում կամ ջրի մեջ. Այս շերտը:

• Կանխում է հետագա օքսիդացումը, Կոռոզիայի արագությամբ <0.01 մմ / տարի ծովային ջրերում (10× Ավելի լավ է, քան 316 լ չժանգոտվող պողպատից).
• Դիմադրում է քլորիդի առաջացման փոսին (Կրիտիկական է ծովային եւ օֆշորային ծրագրերի համար), Pitting դիմադրության համարժեք համարով (Փայտ) 30-ից 30-ը.
• Դիմակայում է թթուներին (ծծմբի, ազոտական) եւ ալկալիներ, Թեեւ այն ենթակա է հիդրոֆլորաթթվի (Սամիթ) եւ ուժեղ նվազող թթուներ.

Կենսաբազմություն

Դրա ոչ թունավոր եւ ոչ ռեակտիվ բնույթը TI-6AL-4V- ն դարձնում է օրթոպեդիկ իմպլանտների ընտրության նյութը, Ատամնաբուժական պտուտակներ, եւ վիրաբուժական սարքեր.

5. TI-6AL-4V տիտանի խառնուրդի վերամշակում եւ կեղծիք

TI-6AL -4V (5-րդ դասարան / դասարան 23) Հայտնի է իր ուժեղ ամրության մակարդակի հարաբերակցությունը եւ կոռոզիոն դիմադրությամբ, Բայց այս առավելությունները գալիս են Վերամշակման զգալի մարտահրավերներ

Իր ցածր ջերմային հաղորդունակության պատճառով, Քիմիական բարձր ռեակտիվություն, եւ համեմատաբար բարձր կարծրություն `համեմատած ալյումինի կամ պողպատի հետ.

Մեքենաների մարտահրավերներ եւ ռազմավարություններ

Մարտահրավերներ:

• Low Ցածր ջերմային հաղորդունակություն (~ 6-7 · մ · k⁻¹): He երմությունը կառուցվում է կտրող ինտերֆեյսի մեջ, արագացնող գործիք հագնում.
• Քիմիական բարձր ռեակտիվություն: Լեղի կամ եռակցման միտում դեպի կտրող գործիքներ.
• Էլաստիկ մոդուլ (110 GPA): Ստորին կարծրությունը նշանակում է, որ աշխատանքային մասերը կարող են շեղվել, պահանջում է կոշտ կարգավորիչներ.

Ստրատեգիա TI-6AL-4V- ի մշակման համար:

• Օգտագործել կարբիդային գործիքներ կտրուկ կտրող եզրերով եւ ջերմակայուն ծածկույթներով (Ցնորք, Ոսկի).
• Կիրառել Բարձր ճնշման հովացուցիչ կամ կրիպոգենիկ սառեցում (Հեղուկ ազոտ) կառավարել ջերմությունը.
• Նախընտրել Ավելի ցածր կտրման արագություններ (30-60 մ / րոպե) հետ Բարձր կերերի տեմպերը Նվազեցնելու ժամանակը.
• Օգտագործել Բարձր արագությամբ հաստոցներ (Ժխտել) Trochoidal գործիքներով `գործիքների բեռի եւ ջերմության կոնցենտրացիան նվազագույնի հասցնելու համար.

Դավաճանություն, Շարժակազմ, եւ ձեւավորումը

• Դավաճանություն: TI-6AL-4V- ը սովորաբար կեղծվում է 900-950 ° C (A + B տարածաշրջան).
  Արագ սառեցում (Օդի սառեցում) Օգնում է արտադրել տուգանք, Հաշվեկշռային միկրոկառուցվածքներ լավ ուժով կոշտության հավասարակշռությամբ.
• Տաք շարժակազմ: Արտադրում է բարակ թիթեղներ կամ թերթեր օդատիեզերական երեսվածքների եւ բժշկական սարքի բաղադրիչների համար.
• Գերլարակ ձեւավորում (Սպիտ): Մոտ 900 ° C, TI-6AL-4V- ը կարող է հասնել երկարացման >1000% Գազի ճնշման ձեւավորմամբ, Հիանալի է օդատիեզերական բարդ վահանակների համար.

Ձուլում

• TI-6AL-4V կարող է լինել Ներդրումներ (Կորած մոմի գործընթաց) բայց պահանջում է Վակուումային կամ իներտ մթնոլորտներ Թթվածնի եւ բորբոս նյութերով ռեակտիվության պատճառով.
• Հրակայուն ձուլվածքներ ինչպիսիք են Yttria- ն կամ ցիրկոնիան օգտագործվում են աղտոտումից խուսափելու համար.
• Հիփ (Թեժ իզոստատիկ սեղմում) սովորաբար կիրառվում է հետծննդաբերական ձուլման, ծակոտկենությունը վերացնելու եւ մեխանիկական հատկությունները բարելավելու համար մոտ առձուկի մակարդակներին.

Հավելանյութերի արտադրություն (3Դ տպագրություն)

• Գործընթացներ:

• • Լազերային փոշի մահճակալ Fusion (Lpbf) և Էլեկտրոնի ճառագայթների հալեցում (Ebm) գերիշխող են TI-6AL-4V- ի համար.
  • Ուղղորդված էներգիայի տեղադրում (Դեդ) օգտագործվում է վերանորոգման կամ խոշոր կառույցների համար.

• Առավելությունները:

• • Համալիր երկրաչափություններ, վանդակավոր կոնստրուկցիաներ, եւ թեթեւ ձեւավորում մինչեւ 60% Քաշի կրճատում Համեմատած `պայմանական մշակման հետ` բիլզոններից.
  • Նվազագույն նյութական թափոններ. TI-6AL-4V հումքի ծախսերից ի վեր $25-40 / կգ.

• Մարտահրավերներ:

• • Հենց ներկառուցված մասերը հաճախ ունեն Անիսոտրոպային միկրոհամակարգեր եւ մնացորդային սթրեսներ, պահանջելով Հիփ եւ ջերմային բուժում.
  • Powder Fusion- ից մակերեսային կոշտությունը պետք է մշակվի կամ փայլեցված լինի.

Եռակցում եւ միացում

• Ռեակտիվություն օդով բարձր ջերմաստիճանում Անհրաժեշտ է Արգոնի պաշտպանություն (կամ իներտ պալատներ).
• Մեթոդներ:

• • GTAW (TIG) և Էլեկտրոնային ճառագայթների եռակցում (Նախատել) տարածված են օդատիեզերական բաղադրիչների համար.
  • Լազերային եռակցում: Բարձր ճշգրտություն, Heat երմության ցածր մուտք.
  • Friction Strice եռակցում (Զիստ): Զարգանում է որոշակի օդատիեզերական կառույցների համար.

• Նախազգուշական միջոցներ: Ոլորտի ընթացքում թթվածին կամ ազոտի աղտոտում (>200 ppm o₂) կարող է առաջացնել Ընդարձակ.
• Ductility- ը վերականգնելու համար կարող է պահանջվել հետվո-եռակցման ջերմային բուժում.

Մակերեւութային բուժում եւ ավարտում

• Ալֆա-դեպքի հեռացում: Ձեռք բերված կամ դարբնոցային մակերեսները մշակում են փխրուն թթվածնի հարուստ շերտ ("Alpha-Case") որը պետք է հեռացվի միջոցով Քիմիական ֆրեզերացում կամ հաստոցներ.
• Մակերեւույթի կարծրացում: Պլազմային նիտրինգի կամ անոդիզացման ուժեղացումների դիմադրությունը.
• Փայլեցում & Ծածկույթ: Բժշկական իմպլանտները պահանջում են Հայելիի ավարտներ եւ բիո-ծածկույթներ (Hydroxyapatite, Անագ) Կենսաբազմազանության եւ մաշվածության համար.

Արժեքի եւ նյութական օգտագործումը

• Billet- ից ավանդական մշակումը ունի գնեք թռիչքի գործակիցներ 8:1 դեպի 20:1, իմաստ 80-95% նյութական թափոններ-Կրկնակի $ 25-40 / կգ `TI-6AL-4V- ի համար.
• Մոտ զուտ ձեւի տեխնիկա նման Ներդրումների ձուլում, Նախագծում, եւ հավելանյութերի արտադրություն զգալիորեն նվազեցնել նյութական թափոններն ու արժեքը.

6. He երմամշակում եւ միկրոհամակարգիչ վերահսկողություն

TI-6AL-4V- ը α + β խառնուրդ է; Դրա կատարումը կառավարվում է, թե որքանով է ներկա յուրաքանչյուր փուլ, նրանց ձեւաբանությունը (հավակնորդ, երկիմոդալ, Lamellar / Widmanstätten), գաղութի չափը, եւ մաքրությունը / միջպետական մակարդակը (Դասարան 5 vs դասարան 23 Ալի).

Որովհետեւ β-transus- ը սովորաբար 995 ° C է (15 ° C), Անկախ նրանից, թե տաքացնում եք այս ջերմաստիճանից ցածր կամ վերեւում որոշում է արդյունքում ստացված միկրոկառուցումը եւ, հետեւաբար, Ուժեղ-ճկունություն-կոշտություն-հոգնածություն-սողացող հավասարակշռություն.

Ջերմային բուժման առաջնային ընտանիքները

(Ex շգրիտ ջերմաստիճանը / պահելու ժամանակները կախված են ճշգրտում-AMS- ից 4928/4911/4999, ASTM B348 / B381 / B367 / F1472 / F136, Հաճախորդի նկարչություն, եւ ցանկալի գույքի հավաքածու:)

Հիփ: խտացում որպես «պարտադիր» դերասանական & Ես

• Ինչու: Նույնիսկ փոքր ծակոտիները (<0.5%) ավերիչ են հոգնածությունը կյանքի եւ կոտրվածքների կոշտությունը.
• Արդյունք: Հիփ սովորաբար Վերականգնում է ճկունությունն ու հոգնածությունը մոտ առած մակարդակներին, զգալիորեն նվազեցնելով գույքի ցրումը.
• Հետեւել: Հետաձգել Սթրեսի օգնություն կամ օծանելիք կարող է հետագայում կայունացնել միկրոհամայնքային եւ նվազեցնել մնացորդային սթրեսները.

Զարգացող ուղղություններ

• Ենթա-տրանսուզի արագ ջերմային բուժում (Կարճ ցիկլի stas) Արժեքը կտրելու համար `բարձր ամրության վրա հարվածելիս.
• Միկրոհամակարգ, ըստ դիզայնի am: Լազերային պարամետրերի վերահսկում + In-Situ ջերմության կառավարում Հրել դեպի Fearixed α / β առանց ամբողջ հիփ (Հետազոտական փուլ).
• Ընդլայնված փարթամ (ԼՍՊ) & Մակերեւույթի ձեւափոխում Հոգնածության սահմանները ավելի բարձր մղելու համար, առանց զանգվածային միկրոհամակարգի փոխելու.
• Մեքենայի ուսուցման ուղղորդված HT օպտիմիզացում Dilatometry- ից տվյալներ օգտագործելով, Բխում, եւ մեխանիկական փորձարկում `արագորեն կանխատեսելու օպտիմալ բաղադրատոմսերը.

7. TI-6AL-4V տիտանի խառնուրդի հիմնական ծրագրեր

TI-6AL -4V (Դասարան 5) Գերիշխում է տիտանի խառնուրդի շուկան, Հաշվապահություն Ամբողջ աշխարհի տիտանի բոլոր ծրագրերի մոտավորապես 50-60% -ը.

Այն Բացառիկ ուժ-քաշի հարաբերակցություն (UTS ≈ 900-1,050 MPA), Կոռոզիոն դիմադրություն, Հոգնածության կատարումը, եւ կենսապահովություն այն անփոխարինելի դարձնել բազմաթիվ բարձրորակ արդյունաբերություններում.

Օդատիենտ

• Օդանավերի կառուցվածքներ:

• • Fuselage շրջանակներ, Landing Gear բաղադրիչներ, Պիլոնի փակագծեր, եւ հիդրավլիկ համակարգի մասեր.
  • Titanium- ի քաշի խնայողությունները `համեմատած պողպատի հետ (≈40% թեթեւ) միացնել Վառելիքի իջեցում 3-5% -ով մեկ ինքնաթիռի համար, Կրիտան ժամանակակից առեւտրային եւ ռազմական ինքնաթիռների համար.

• Ռեակտիվ շարժիչի բաղադրիչներ:

• • Օդափոխիչի շեղբեր, Կոմպրեսորային սկավառակներ, Ծածկոցներ, եւ հետեւյալի բաղադրիչները.
  • TI-6AL-4V- ը պահպանում է ուժը մինչեւ 400-500 ° C, Այն իդեալական դարձնելով Կոմպրեսորային փուլեր որտեղ խիստ կարեւոր է բարձր ջերմային եւ հոգնածության դիմադրությունը.

Բժշկական եւ ատամնաբուժական

• Օրթոպեդիկ իմպլանտներ:

• • Հիպի եւ ծնկների փոխարինում, Ողնաշարի միաձուլման սարքեր, ոսկրային ափսեներ, եւ պտուտակներ.
  • TI-6AL -4V ELI (Դասարան 23) իրեն շնորհիվ է Բարելավված կոտրվածքային կոշտություն եւ ցածր միջպետական բովանդակություն, Նվազեցնելով իմպլանտի ձախողման ռիսկը.

• Ատամնաբուժական ծրագրեր:

• • Պսակներ, Ատամնաբուժական իմպլանտներ, եւ օրթոդոնտիկ փակագծեր BioCompatibility եւ Osseointegration, Ոսկրածուծի ուժեղ հավելվածի խթանում.

• Վիրաբուժական գործիքներ:

• • Գործիքներ, ինչպիսիք են Forceps- ը, փորվածքներ, եւ գլխամաշկային բռնակներ, որոնք երկուսն էլ պահանջում են Բարձր ամրության եւ ստերիլիզացման դիմադրություն.

Ավտոմոբիլային եւ շարժառիթներ

• Բարձրորակ բաղադրիչներ:

• • Racing մեքենայի կասեցման զենք, փականներ, Միացնող ձողերը, և արտանետման համակարգեր.
  • Titanium- ը նվազեցնում է քաշը 40-50% համեմատած պողպատի հետ, Արագացման բարելավում, արգելակ, եւ վառելիքի արդյունավետությունը մրցակցային շարժիչներում.

• Շքեղ եւ էլեկտրական տրանսպորտային միջոցներ (Evs):

• • Զարգացող օգտագործումը EV մարտկոցի պարիսպներում եւ կառուցվածքային մասերում, որտեղ թեթեւ եւ կոռոզիոն դիմադրությունը երկարացնում է միջակայքը եւ հուսալիությունը.

Ծովային եւ օֆշորային

• Ծովային & Առեւտրային նավեր:

• • Պողոցային լիսեռներ, Ծովային ջրերի խողովակների համակարգեր, և ջերմափոխանակիչներ.
  • TI-6AL-4V- ը դիմացկուն է Քլորիդի դրդապատճառ եւ ծալքավոր կոռոզիա, Հատուկ չժանգոտվող պողպատներ եւ պղնձի խառնուրդներ.

• Յուղել & Գազի օֆշորային կառույցներ:

• • Օգտագործվում է բարձրացանկերում, Subsea փականներ, եւ բարձր ճնշման սարքավորումներ դրա շնորհիվ Դիմադրություն թթու գազի միջավայրում և Սթրեսի կոռոզիայից ճեղքումը.

Արդյունաբերական եւ քիմիական մշակում

• He երմափոխանակիչներ & Ռեակտորներ:

• • TI-6AL-4V դիմակայել Օքսիդացնող եւ մեղմորեն նվազող միջավայրեր, Իդեալական է քլոր-ալկալային բույսերի եւ ապամոնտաժման համակարգերի համար.

• Էլեկտրաէներգիայի սերունդ:

• • Տուրբինային շեղբեր եւ կոմպրեսորային բաղադրիչներ in Միջուկային եւ բրածո էլեկտրակայաններ Այն դեպքում, երբ կոռոզիայից եւ հոգնածության դիմադրությունը շատ կարեւոր է.

• 3D Արդյունաբերական մասերի տպում:

• • Լայնորեն օգտագործվում է Հավելանյութերի արտադրություն (Ես) Ավիատիեզերական փակագծերի համար, բազմազան, եւ նախատիպեր.

Սպառող եւ մարզական ապրանքներ

• Սպորտային սարքավորումներ:

• • Գոլֆի ակումբի ղեկավարներ, Հեծանիվների շրջանակներ, Թենիսի ռակետներ, եւ բարձրանալով հանդերձում, Լծելով այն Թեթեւ եւ բարձր ուժ.

• Շքեղ ժամացույցներ եւ էլեկտրոնիկա:

• • Դեպքեր, bezels, եւ կառուցվածքային բաղադրիչները, որտեղ Scratch դիմադրություն եւ գեղագիտություն գնահատվում են.

8. TI-6AL-4V տիտանի խառնուրդի առավելությունները

• Բարձր ամրության-քաշի հարաբերակցությունը
  TI-6AL-4V- ը մոտավորապես է 45% ավելի թեթեւ, քան պողպատը Համեմատելի կամ ավելի բարձր առաձգական ուժ առաջարկելով (900-1100 mpa), Այն իդեալական դարձնելով թեթեւ քաշի համար, Բարձրորակ բաղադրիչներ.
• Բացառիկ կոռոզիոն դիմադրություն
  Կայուն եւ ինքնուրույն բուժման ձեւավորում Tio₂ օքսիդի շերտ Պաշտպանում է Ալյումիները ծովային ծովային մասում գտնվող կոռոզիայից, քիմիական, եւ արդյունաբերական միջավայրեր.
• Հոգնածության եւ կոտրվածքների դիմադրություն
  Հիանալի դիմադրություն ցիկլային բեռնման եւ ճեղքի տարածման համար ապահովվում է Երկարատեւ ամրություն, Հատկապես օդատիեզերական եւ ավտոմոբիլային ծրագրերում.
• Վերադաս Birocompatibility
  Բնականաբար իներտ եւ ոչ թունավոր, TI-6AL-4V է Լայնորեն օգտագործվում է բժշկական իմպլանտի եւ վիրաբուժական գործիքների մեջ Մարդու մարմնի հետ համատեղելիության պատճառով.
• Ջերմային կայունություն
  Պահպանում է մեխանիկական կատարումը Temper երմաստիճանը մինչեւ 500 ° C, Այն հարմար դարձնելով շարժիչի բաղադրիչներին եւ ջերմային ինտենսիվ ծրագրերին.
• Բազմակողմանիություն արտադրության մեջ
  Կարելի է մշակել միջոցով դավաճանություն, ձուլման, վերամբարձ, եւ առաջադեմ տեխնիկա, ինչպիսիք են հավելանյութերի արտադրությունը (3D տպագրություն), Առաջարկում է դիզայնի ճկունություն.

9. TI-6AL-4V տիտանի խառնուրդի սահմանափակումներն ու մարտահրավերները

• Բարձր նյութական եւ վերամշակման ծախսեր
  TI-6AL-4V- ը զգալիորեն ավելի թանկ է, քան ալյումինե կամ ածխածնային պողպատից սովորական համաձուլվածքները տիտանի սպունգի բարձր գինը (15 $ 15-30 / կգ) եւ էներգիայի ինտենսիվ Kroll գործընթացը.
• Դժվար մեքենայականություն
  Low Ցածր ջերմային հաղորդունակություն (մոտավորապես 6.7 W / m · k) Հաղորդման ընթացքում տեղայնացված ջեռուցման հանգեցնում է, պատճառող Գործիքային հագուստ, Կտրող ցածր արագություն, եւ արտադրության ավելի բարձր ծախսեր.
• Սահմանափակ սպասարկման ջերմաստիճան
  Մինչ ուժեղ չափավոր ջերմաստիճանում, մեխանիկական հատկությունները դուրս են գալիս դրանից դուրս 500° C, սահմանափակելով դրա օգտագործումը ծայրահեղ բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում, ինչպիսիք են տուրբինային որոշակի բաղադրիչները.
• Եռակցման բարդ պահանջներ
  Եռակցման TI-6AL-4V- ն պահանջում է Inert գազի վահան (արգոն) Թթվածնի կամ ազոտի միջոցով աղտոտումը կանխելու համար. Առանց պատշաճ վերահսկման, Եռակցումները կարող են դառնալ փխրուն եւ հակված են ճեղքմանը.
• Ծառայությունը թթվածնի եւ կեղտաջրերի նկատմամբ
  Նույնիսկ թթվածնի փոքր մակարդակներ (>0.2%) կարող կտրուկ նվազեցնել ճկունությունը եւ կոշտություն, Վերամշակման եւ պահպանման ընթացքում պահանջելով խիստ որակի հսկողություն.

10. Ստանդարտներ եւ առանձնահատկություններ

• ASTM B348: Կռվել TI-6AL-4V (բարեր, սավաններ, ափսեներ).
• ASTM B367: Cast TI-6AL-4V բաղադրիչները.
• Ams 4928: Aerospace-Close Wrate Ti-6al-4V.
• ISO 5832-3: Բժշկական իմպլանտներ (Eli դասարան).
• MIL-T-9046: Ռազմական բնութագրեր օդատիեզերական դիմումների համար.

11. Համեմատություն այլ նյութերի հետ

TI-6AL-4V Titanium խառնուրդը հաճախ համեմատվում է այլ լայնորեն օգտագործված ինժեներական նյութերի հետ, ինչպիսիք են ալյումինե խառնուրդները (օր., 7075), Չժանգոտվող պողպատ (օր., 316Լ), եւ նիկելի վրա հիմնված Superalloys (օր., Ինքնորոշ 718).

12. Եզրափակում

TI-6AL-4V Titanium խառնուրդը շարունակում է մնալ բարձրորակ արդյունաբերության ողնաշարը, առաջարկելով անզուգական ուժի հավասարակշռություն, Քաշի կրճատում, եւ կոռոզիոն դիմադրություն.

Մինչդեռ դրա արժեքը եւ վերամշակման մարտահրավերները շարունակվում են, Հավելանյութերի արտադրության եւ փոշու մետալուրգիայի առաջխաղացումը նվազեցնում է նյութական թափոնների եւ արտադրության ծախսերը, Ավիատի մեջ աճող արդիության ապահովում, բժշկական, եւ ապագա տիեզերական հետախուզման տեխնոլոգիաներ.

 

ՀՏՀ

Ինչու է TI-6AL-4V- ն ավելի թանկ, քան պողպատը?

Հում տիտան սպունգ ($15-30 / կգ) եւ բարդ վերամշակում (Վակուումային հալեցում, Մասնագիտացված ներմուծում) Դարձրեք TI-6AL-4V 5-10 × Costlier, քան պողպատը, Չնայած դրա քաշի խնայողությունները հաճախ փոխհատուցում են կյանքի ծախսերը.

TI-6AL-4V մագնիսական է?

Ոչ. Դրա ալֆա-բետա միկրոկառուցումը ոչ մագնիսական է, Այն հարմար դարձնելով օդատիեզերքի եւ բժշկական դիմումների համար, որտեղ մագնիտիզմը խնդրահարույց է.

Կարող է օգտագործել սննդի կապի համար?

Այո. Այն համապատասխանում է FDA ստանդարտներին (21 Cfr 178.3297) Սննդի հետ կապի համար, կոռոզիոն դիմադրությամբ `ապահովելով մետաղական արտահոսք.

Ինչպես է համեմատվում TI-6AL-4V- ը TI-6AL-4V ELI- ի հետ?

TI-6AL-4V ELI (Լրացուցիչ ցածր միջաստեր) ունի ստորին թթվածին (<0.13%) եւ երկաթ (<0.25%), Ձեռքի ուժեղացում (12% երկարացում) եւ BioCompatibility- ը գերադասելի է բժշկական իմպլանտների համար.

Որն է առավելագույն ջերմաստիճանը TI-6AL-4V- ն կարող է դիմակայել?

Այն կատարում է հուսալիորեն մինչեւ 400 ° C. 500 ° C- ից բարձր, Creep- ի տոկոսադրույքները մեծանում են, բարձր ջերմային ծրագրերում սահմանափակող օգտագործումը (օր., Գազի տուրբինային տաք հատվածներ, որտեղ նախընտրելի են նիկել Superalloys- ը).