Titaniwm 6Al-4V Gradd 5: Cyfansoddiad, Priodweddau a Chymwysiadau

Beth yw Titaniwm 6Al-4V Gradd 5?

Ti-6Al-4V, titaniwm Gradd 5 dynodedig o dan safonau ASTM ac UNS R56400, yw'r aloi titaniwm a ddefnyddir amlaf, gan gyfrif am tua hanner y defnydd byd-eang o aloi titaniwm. Mae'n cynnwys tua 6 y cant o alwminiwm a 4 y cant o fanadiwm: mae alwminiwm yn sefydlogi'r cyfnod alffa ac yn cynyddu cryfder a gwrthiant ymgripiad, tra bod fanadium yn sefydlogi'r cyfnod beta ac yn gwella ymarferoldeb a'r gallu i drin gwres. Mae'r aloi wedi'i ddosbarthu fel alffa-beta, ac mae ei gyfuniad o gryfder uchel, dwysedd isel, ymwrthedd cyrydiad, a biocompatibility yn ei gwneud yn ddewis rhagosodedig ar gyfer cydrannau awyrofod, morol, meddygol a diwydiannol heriol.

Cyfansoddiad Cemegol

Mae'r terfynau yn dilyn ASTM B265 a'r safonau cynnyrch cyfatebol. Ar gyfer cymwysiadau mewnblaniad llawfeddygol, mae amrywiad ELI (rhyngosod isel ychwanegol) Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401, yn lleihau terfynau ocsigen a haearn i wella gwydnwch torri asgwrn ac fe'i nodir o dan ASTM F136.

Priodweddau Mecanyddol a Ffisegol

Y priodweddau mecanyddol lleiaf fesul ASTM B348 ar gyfer bar anelio yw cryfder tynnol o 895 MPa, cryfder cynnyrch o 825 MPa, ac elongation o 10 y cant. Gall deunydd ateb-wedi'i drin a hen (STA) gyrraedd tua 1,100 MPa o gryfder tynnol gyda hydwythedd is, a dyna pam mae'r cyflwr anelio yn safonol ar gyfer gwneuthuriad cyffredinol.

Safonau a Ffurflenni Cynnyrch

Cyflenwir Gradd 5 ym mhob ffurf felin o dan safonau penodol: plât, dalen, a stribed fesul ASTM B265 ac AMS 4911; bar a biled fesul ASTM B348 ac AMS 4928; pibell di-dor ac wedi'i weldio fesul ASTM B861 a B862; tiwb cyddwysydd fesul ASTM B338; gwifren fesul ASTM B863 ac AMS 4954; a gofaniadau fesul AMS 4928 neu ASTM F136 ar gyfer rhannau gradd mewnblaniad. Mae graddau cyfatebol Tsieineaidd yn cynnwys TC4 o dan GB/T 3621 ar gyfer platiau a GB/T 2965 ar gyfer bariau. Dylai prynwyr gadarnhau'r tymer, y dimensiynau, a'r lefel brofi, a gofyn am dystysgrifau melin gyda data cemegol a mecanyddol fesul math EN 10204 3.1 neu 3.2 pan fo'r prosiect yn gofyn am hynny.

Triniaeth a Phrosesu Gwres

Mae Gradd 5 yn-trin gwres. Mae anelio melin tua 700 i 790 gradd Celsius ac yna oeri aer yn cynhyrchu strwythur cyfartal unffurf gyda hydwythedd da. Triniaeth ateb a heneiddio, yn nodweddiadol solveizing ar 900 i 960 gradd Celsius, quenching dŵr, a heneiddio ar 480 i 595 gradd Celsius, yn codi cryfder tynnol tua 15 y cant tra'n lleihau elongation. Mae gofannu fel arfer yn cael ei berfformio yn y maes alffa-beta rhwng 900 a 980 gradd Celsius, ac mae weldio yn defnyddio GTAW gyda llenwad ERTi-5 dan warchodaeth argon llym; rhaid amddiffyn y parth weldio nes bod y tymheredd yn disgyn o dan tua 300 gradd Celsius er mwyn osgoi halogiad ocsigen a nitrogen.

Gwrthsefyll Cyrydiad

Mae Ti-6Al-4V yn gwrthsefyll dŵr môr, hydoddiannau clorid, asidau ocsideiddiol, a'r rhan fwyaf o gyfryngau organig trwy ei ffilm ocsid sefydlog. Mae'n imiwn i dyllu clorid a chracio cyrydiad straen mewn amgylcheddau morol, sy'n cefnogi ei ddefnyddio mewn llwyfannau alltraeth, siafftiau llafn gwthio, a chaledwedd tanfor. Nid yw'n cael ei argymell ar gyfer lleihau asidau'n gryf fel asid hydroclorig neu sylffwrig crynodedig poeth, lle mae graddau heb aloi neu sy'n dwyn palladiwm yn perfformio'n well. Rhaid ynysu cyswllt â dur neu alwminiwm mewn cynulliadau gwlyb i atal cyrydiad galfanig y metel llai nobl.

Ceisiadau

Awyrofod: cydrannau strwythurol ffrâm aer, offer glanio, mowntiau injan, caewyr, a thiwbiau hydrolig. Mae cadw cryfder yr aloi i tua 400 gradd Celsius ac ymwrthedd blinder yn ei wneud yn asgwrn cefn adeiladu awyrennau.

Meddygol: mewnblaniadau llawfeddygol fel coesau clun, cydrannau pen-glin, a phlatiau esgyrn, fel arfer fel Ti-6Al-4V ELI fesul ASTM F136, sy'n cael eu gwerthfawrogi ar gyfer biocompatibility ac osseointegration.

Morol ac alltraeth: siafftiau llafn gwthio, pibellau dŵr môr, cyfnewidwyr gwres, a -amgylchiadau môr dwfn sydd angen cyrydu hir-bywyd rhydd.

Chwaraeon modur a modurol: rhodenni cysylltu, falfiau, systemau gwacáu, a ffynhonnau crog lle mae arbed pwysau yn cyfiawnhau cost.

Cemegol ac egni: cyrff falf, cydrannau pwmp, a rhannau cyfnewidydd gwres mewn ffrydiau proses llwythog clorid.

Nodiadau Dethol

Dewiswch Radd 5 pan fydd cryfder, ymwrthedd blinder, a thymheredd gwasanaeth hyd at 400 gradd Celsius yn gyrru'r dyluniad. Os mai'r flaenoriaeth yw'r ffurfadwyedd a'r weldadwyedd mwyaf mewn adrannau tenau, mae Gradd 9 (Ti-3Al-2.5V) yn ddewis gwell; os mai'r amgylchedd yw'r prif bryder a bod y llwythi'n isel, mae Gradd 2 yn fasnachol pur yn cynnig cost is. Ar gyfer mewnblaniadau cynnal llwyth, nodwch Ti-6Al-4V ELI a gwirio cydymffurfiad ag ASTM F136 a'r rheoliadau dyfeisiau meddygol perthnasol.

FAQ

Beth yw'r rhif UNS ar gyfer titaniwm Gradd 5?

Y rhif UNS yw R56400 ar gyfer Ti- 6Al-4V safonol ac R56401 ar gyfer yr amrywiad gradd mewnblaniad ELI.

A yw titaniwm Gradd 5 yn gryfach na Gradd 2?

Oes, o gryn dipyn: mae gan Radd 5 aneliedig gryfder tynnol lleiafswm o 895 MPa yn erbyn 345 MPa ar gyfer Gradd 2, tua 2.5 gwaith yn uwch, gyda-gallu tymheredd uwch.

A ellir weldio Ti-6Al-4V?

Ydy, gyda weldio arc twngsten nwy a llenwad ERTi-5 o dan gysgodi'r wyneb a'r gwraidd argon trwyadl; mae'r weldiad yn oeri'n gyflym ac mae'r cryfder wedi'i weldio yn agosáu at y metel sylfaen anelio.

Beth yw'r gwahaniaeth rhwng Gradd 5 a Gradd 5 ELI?

Mae ELI (rhyngosod isel ychwanegol) yn lleihau terfynau ocsigen a haearn, gan wella gwydnwch a hydwythedd torri asgwrn ar gost lleihau cryfder bach; dyma'r radd benodedig ar gyfer mewnblaniadau llawfeddygol.

A yw -cyrydiad titaniwm Gradd 5 yn gallu gwrthsefyll dŵr môr?

Ydy, yn y bôn mae'n imiwn i bylu clorid, cyrydiad agennau, a chracio cyrydiad straen mewn dŵr môr, a dyna pam y caiff ei ddefnyddio ar gyfer siafftiau, gorchuddion a phibellau mewn gwasanaeth morol.

Pam mae Ti-6Al-4V yn anodd ei beiriannu?

Mae ei ddargludedd thermol isel, tua 7 W/m-K, yn canolbwyntio ar dorri gwres ar ymyl yr offeryn, gan achosi traul cyflym a risg tanio sglodion; mae angen offer miniog, cyflymder isel, porthiant uchel, ac oerydd gwasgedd uchel.