Gr5 efni (Ti -6 al -4 v)

Frá Wikipedia, ókeypis alfræðiorðabókinni

Ti -6 al -4 v (UNS tilnefning R56400), stundum kallað TC4, Ti64, [1] eða ASTM bekk 5, er alfa-beta títan ál með miklum sérstökum styrk og framúrskarandi tæringarþol. Það er ein algengasta títanblöndur og er beitt í fjölmörgum forritum þar sem lítill þéttleiki og framúrskarandi tæringarþol eru nauðsynleg eins og td geim- og líffræðileg notkun (ígræðslur og gervilim).

Rannsóknir á títanblöndur sem notaðar voru í herklæðum hófust á sjötta áratugnum á Watertown Arsenal, sem síðar varð hluti af rannsóknarstofu hersins. [2] [3]

Það er mest viðskiptalegasta títan álfelgur og er enn í notkun í dag, eftir að hafa mótað fjölmörg iðnaðar- og viðskiptaleg forrit. [5]

Aukin notkun títan málmblöndur sem lífefni er að eiga sér stað vegna lægri stuðuls þeirra, yfirburða lífsamrýmanleika og auka tæringarþol í samanburði við hefðbundnari ryðfríu stáli og kóbalt-byggð málmblöndur. [6] Þessir aðlaðandi eiginleikar voru drifkraftur fyrir snemma kynningu á (CPTI) og + (Ti -6 al -4 v) málmblöndur sem og fyrir nýlegri þróun nýrra Ti-álverkana og bæklunarlækninga með meinvörpum B títan málmum. Hið síðarnefnda hefur aukna lífsamrýmanleika, minnkað teygjanlegt stuðul og yfirburða stofnstýrð og hak þreytuþol. [7] Hins vegar hefur lélegur klippistyrkur og slitþol títan málmblöndur samt sem áður takmarkað lífeðlisfræðilega notkun þeirra. Þrátt fyrir að slitþol B-TI málmblöndur hafi sýnt nokkra framför í samanburði við#B málmblöndur, þá þarf fullkominn gagnsemi bæklunartitan málmblöndur þar sem slitþættir þurfa fullkomnari grundvallarskilning á slitakerfum sem taka þátt.

Efnafræði

[breyta]

(í Wt. %) [8]

	V	Al	Fe	O	C	N	H	Y	Ti	Eftir er hver	Afgangur samtals
Mín	3.5	5.5	--	--	--	--	--	--	--	--	--
Max	4.5	6.75	.3	.2	.08	.05	.015	.005	Jafnvægi	.1	.3

Líkamlegir og vélrænir eiginleikar

[breyta]

Ein möguleg smíði Ti -6 al -4 v ál með jafngildum alfa kornum og ósamfelldum beta -fasa

Ti -6 al -4 v Titanium ál er oft til í alfa, með HCP kristalbyggingu, (Sg: p63/mmc), og beta, með BCC kristalbyggingu, (SG: IM -3 m) phases. Þó að vélrænir eiginleikar séu fall af hitameðferðarástandi álfelgsins og geta verið mismunandi út frá eiginleikum, eru dæmigerðar eignir fyrir vel unnin Ti -6 al -4 v eru sýndar hér að neðan. [9] [10] [11] Ál stöðugar alfa áfanga en vanadíum stöðugar beta -fasann. [12] [13]

	Þéttleiki	Stuðull Young	Klippa stuðull	Magn stuðull	Hlutfall Poissons	Tog ávöxtun streitu	Togstreitu á tog	Hörku	Einsleit lenging
Mín	4.429 g/cm3 (0. 160 lb/cu í)	104 GPA (15,1 × 106 psi)	40 GPA (5,8 × 106 psi)	96,8 GPA (14. 0 × 106 psi)	0.31	880 MPa (128, 000 psi)	900 MPa (130, 000 psi)	36 Rockwell C (dæmigert)	5%
Max	4.512 g/cm3 (0. 163 lb/cu í)	113 GPA (16,4 × 106 psi)	45 GPA (6,5 × 106 psi)	153 GPA (22,2 × 106 psi)	0.37	920 MPa (133, 000 psi)	950 MPa (138, 000 psi)	--	18%

Ti -6 al -4 v hefur mjög litla hitaleiðni við stofuhita 6,7 ​​til 7,5 W/m · K, [14] [15] sem stuðlar að tiltölulega lélegri vinnslu. [15]

Álfelgurinn er viðkvæmur fyrir þreytu á köldu dveljum. [16] [17]

Hitameðferð Ti -6 al -4 v

[breyta]

Ti -6 al -4 v er hitameðhöndlað til að breyta magni og smíði og áföngum í álfelgnum. Smásjáin er breytileg verulega eftir nákvæmri hitameðferð og vinnsluaðferð. Þrír algengir hitameðferðarferlar eru mylla annealing, tvíhliða glitun og meðhöndlun og öldrun lausnar. [18]

Forrit

[breyta]

Aerospace mannvirki. Boeing 787 er 15% títan miðað við þyngd, [19] og Airbus A350 er 14%. [20]

Lífeðlisfræðileg ígræðsla og gervilim [21]

Afkastamikill kappakstursbílar

Hágæða reiðhjól

Aukefnaframleiðsla [22]

Apple iPhone 15 Pro (MAX) mál, iPhone 16 Pro og Pro Max mál og Apple Watch Series 10 Titanium og Ultra 2 tilfelli

Marine Applications: Ti -6 al -4 v 5. stig er mikið notað í sjávarforritum vegna óvenjulegrar tæringarþols í sjóumhverfi. [23] Ti -6 al -4 v er beitt í íhlutum sem verða fyrir andrúmsloftum sjávar og neðansjávar, svo sem skipasmíði, aflandsolíu- og gaspallar og búnaður fyrir undir. [24] [25] Viðnám þess gegn tæringu hjálpar til við að draga úr viðhaldskostnaði og lengja líftíma sjávarbúnaðar. [26]

Forskriftir

[breyta]

UNS: R56400

AMS Standard: 4928 [27]

ASTM Standard: F1472

ASTM Standard: B265 5. bekk [28]