Hvað er ti - 6AL -4V hitameðferð

1. Hvað er TI-6AL-4V hitameðferð?

Hitameðferð Ti - 6AL-4V er stjórnað ferli við að hita og kæla álfelginn til að breyta smásjá sinni og hámarka þannig vélrænni eiginleika þess eins og styrk, hörku og sveigjanleika. Sértækar aðferðir við hitameðferð eru háð tilætluðum afköstum og upphafsástandi álfelgsins (td annealed, fölsuð eða 3D prentuð). Algengar hitameðferðaraðferðir fyrir TI-6AL-4V fela í sér:

Glitun: Þetta er mest notaða hitameðferðin við TI-6AL-4V. Það felur í sér að hita álfelginn að hitastigi á bilinu 700 gráðu og 800 gráðu (undir beta transus hitastiginu, sem er um það bil 995 gráðu fyrir TI-6AL-4V) og heldur því í tiltekinn tíma (venjulega 1-4 klukkustundir) til að létta innra álag og framleiða jafna smásjá. Hæg kæling (td kælingu á ofni) fylgir, sem leiðir til góðrar sveigjanleika og hörku, sem gerir álfelginn auðveldara að vél eða form.

Beta annealing: Álfelgurinn er hitaður yfir beta transus hitastiginu (um 1000–1050 gráðu) og haldið til að umbreyta smásjánni að öllu leyti í beta -fasa. Síðari kæling (oft loftkæling eða vatnsbólun) myndar gróft alfa - beta uppbyggingu, sem eykur skriðþol og hátt - hitastyrk en getur dregið úr sveigjanleika.

Lausnarmeðferð og öldrun (STA): Þetta ferli felur í sér að hita álfelginn að hitastigi rétt undir beta transus (td 925–950 gráðu) til að leysa upp álfelga í beta -fasinn, fylgt eftir með skjótum slökkmandi (venjulega í vatni) til að fella upplausn og mynda meinvörpamartensísk uppbyggingu. Málmblöndunni er síðan aldrað við lægra hitastig (450–550 gráðu) til að fella fínar alfa agnir innan beta -fylkisins, sem eykur verulega styrk (allt að ~ 1100 MPa togstyrk) á kostnað einhverrar sveigjanleika.

Hitameðferð er mikilvæg til að sníða TI-6AL-4V að sértækum forritum, svo sem að bæta þreytuþol fyrir íhluta í geimferðum eða auka mótanleika fyrir læknisfræðilegar ígræðslur.

2. Hvaða einkunn títan er TI-6AL-4V?

TI-6AL-4V er flokkað sem5. bekk títanÍ ASTM (American Society for Testing and Materials) staðli, sem er mest viðurkennda flokkunarkerfi fyrir títan málmblöndur.

ASTM flokkunarkerfið flokkar títan í einkunnir byggðar á samsetningu og eiginleikum:

Einkunnir 1-4 eru í atvinnuskyni hreinu (CP) títan, með mismunandi súrefnisinnihald sem hefur áhrif á styrk og sveigjanleika.

5. bekk og eldri eru álfelgur títan, þar sem 5. bekk vísar sérstaklega til TI-6AL-4V samsetningarinnar.

5. bekk er oft kallað „vinnuhestur“ títan málmblöndur vegna fjölhæfni þess og nemur stórum hluta af alþjóðlegri títannotkun á atvinnugreinum eins og geimferða-, læknisfræði og sjávarverkfræði.

3. Hver eru vélrænir eiginleikar TI-6AL-4V?

Vélrænir eiginleikar Ti - 6AL-4V eru lítillega mismunandi eftir hitameðferð, vinnsluaðferð (td, glituð, fölsuð eða 3D-prentuð) og form (blað, bar eða duft). Hins vegar eru dæmigerð gildi fyrir glitað TI-6AL-4V (algengasta ástandið) sem hér segir:

Togstyrkur: 895–930 MPa (megapascals). Þetta er hægt að auka í 1100–1200 MPa með lausnarmeðferð og öldrun (STA).

Ávöxtunarstyrkur: 825 - 860 MPA (glitað); 1000–1100 MPa (STA).

Lenging (sveigjanleiki): 10–15% (annealed); 5–8% (STA). Þetta mælir getu efnisins til að teygja sig áður en hann brotnar.

Mýkt: ~ 110 GPA (gigapascals), sem er lægra en stál (~ 200 GPa) en nær beinum manna (~ 10–30 GPa), sem gerir það tilvalið fyrir læknisígræðslur til að lágmarka streituvarnir.

Hörku: ~ 30 HRC (Rockwell C) í glitnuðu ástandi; eykst í ~ 38–40 klst. Eftir Sta.

Þéttleiki: 4,43 g/cm³, marktækt lægra en stál (7,87 g/cm³) og aðeins hærra en ál (2,7 g/cm³), sem stuðlar að miklum styrk - til - þyngdarhlutfall.

Þreytustyrkur: ~ 400–500 MPa (fyrir 10⁷ lotur), mikilvæg fyrir íhluti sem verða fyrir endurtekinni hleðslu (td flugvélar, hverflablöð).

Bræðslumark: Um það bil 1660 gráðu, sem gerir kleift að afkoma í háu - hitastigsumhverfi allt að ~ 400 gráðu.

info-439-440 info-439-442

info-439-442 info-444-434

4. Hver er efnasamsetning Ti-6AL-4V?

Ti - 6Al - 4v er alfa-beta títanblöndu með vel skilgreindri efnasamsetningu, eins og tilgreint er með stöðlum eins og ASTM B348 (fyrir títanstöng, billets og ábragði). Nafnsamsetningin miðað við þyngd er:

Títan (Ti): Jafnvægi (~ 90%), grunnmálmurinn veitir grundvallareiginleika álfelgsins.

Ál (Al): 5,5–6,75%, sterkur alfa stöðugleiki sem eykur styrk, bætir oxunarþol og eykur alfa - beta umbreytingarhitastig.

Vanadíum (v): 3,5–4,5%, beta stöðugleiki sem stuðlar að myndun beta -fasans, bætir hörku, herðanleika og hátt - afköst.

Snefilefnum og óhreinindum er stranglega stjórnað til að tryggja stöðuga eiginleika, með dæmigerðum mörkum (hámarksþyngdarprósentur) þar með talið:

Járn (Fe): minna en eða jafnt og 0,30%

Súrefni (O): minna en eða jafnt og 0,20%

Kolefni (c): minna en eða jafnt og 0,08%

Köfnunarefni (n): minna en eða jafnt og 0,05%

Vetni (H): minna en eða jafnt og 0,015%

Þessum óhreinindum er lágmarkað vegna þess að óhóflegt magn getur dregið úr sveigjanleika, aukið brothætt eða brotið á tæringarþol. Nákvæm jafnvægi áls og vanadíums er lykillinn að einstöku samsetningu TI-6AL-4V styrkleika, hörku og vinnsluhæfni.