On 1. või 5. astme titaan parem

1. Kompositsiooni põhilised erinevused

Nende jõudluslünkade juur seisneb selles, kas neid legeeritakse:

1. astme titaan: Klassifitseeritud kuiKaubanduslikult puhas (CP) titaan(non - sulatatud). Selle koostis on üle 99% puhta titaani, millel on ainult mikrofilmid (nt vähem või võrdne 0,18% hapnikuga, väiksem või võrdne 0,20% rauaga, väiksem või võrdne 0,03% lämmastikuga), mida kontrollitakse standarditele (nt ASTM B265). Tahtlikke legeerivaid elemente ei lisata.

5. astme titaan: Kõige laialdasemalt kasutatavtitaansulam, ametlikult määratud kui Ti-6Al-4V. See sisaldab 6% alumiiniumi (AL) ja 4% vanaadiumi (V) peamiste legeerivate elementidena, ülejäänud osa moodustavad titaan. Need elemendid muudavad selle mehaanilist käitumist drastiliselt võrreldes puhta titaaniga.

2. Mehaanilised omadused: elastsus vs tugevus

See on rakenduste valiku kõige kriitilisem erinevus:

Omand	1. astme titaan (CP)	5. astme titaan (Ti-6Al-4V)
Saagikus tugevus	Madal (~ 275 MPa / 40 000 psi, minimaalne ASTM kohta)	Kõrge (~ 860 mpa / 125 000 psi, lõõmutatud olek)
Tõmbetugevus	Madal (~ 485 MPa / 70 000 psi, minimaalne ASTM kohta)	Kõrge (~ 930 MPa / 135 000 psi, lõõmutatud olek)
Elastsus	Suurepärane (suurem või võrdne 24% pikenemisega, 25,4 mm gabariidi pikkus) - lihtne painutada, vormida või keevitada ilma pragunemiseta.	Mõõdukas (suurem või võrdne 10% pikenemisega, 25,4 mm pikkuse pikkusega) - vähem tempelitav kui 1. aste; Külm moodustamine võib nõuda lõõmutamist.
Karedus	Madal (~ 110–130 hb)	Kõrge (~ 30 hrc / 300–340 hb)
Kuumravimine	Non - Heat - ravitav (tugevust ei saa suurendada kuumtöötlemise kaudu; võimalik on ainult lõhkemine elastsuse osas).	Soojus - ravitav (seda saab veelgi tugevdada lahenduse lõõmutamise ja vananemise kaudu, surudes saagikuse tugevuse ~ 1100 MPa / 160 000 psi).

Lühidalt:

1. klass paistab silma sissemoodustatavus ja elastsusKuid puudub kõrge tugevus.

5. klass on "tööhobu" jaokskõrge - tugevus, laadige - laagrirakendusedkuid seda on vähem lihtne kujundada.

3. korrosioonikindlus

Mõlemad pakuvad suurepärast korrosioonikindlust (titaani tunnusjoon), kuid nende jõudlus on ekstreemses keskkonnas varieeruv:

1. astme titaan: Kui kõige puhtama CP titaanklassi, on sellelparem korrosioonikindluskerge kuni mõõdukas keskkonnas. See peab vastu õhus (kuni ~ 600 kraadi), merevett, lahjendatud happeid (nt äädikhape) ja enamiku tööstuslike kemikaalide korral. Kuid see võib olla kalduvus korrosioonile või pragude korrosioonile tugevalt redutseerivates, kontsentreeritud söötmes (nt kuum, kontsentreeritud vesinikkloriidhape), välja arvatud juhul, kui see on modifitseeritud pallaadiumiga (nagu 11. astme titaan).

5. astme titaan: Säilitab suurepärase korrosioonikindluse enamikus tavalises keskkonnas (merevesi, kosmosekütused, kehavedelikud), kuid onVeidi vähem vastupidavkui 1. aste mõnes agressiivsetes tingimustes (nt tugevad redutseerivad happed). Selle legeerivad elemendid (AL, V) ei kahjusta enamiku rakenduste jaoks selle põhilisi korrosiooni jõudlust.

info-442-443 info-446-443

info-446-443 info-446-444

4. Maksumus ja kättesaadavus

1. astme titaan: Madalamad kulud. Kuna see ei nõua legeerivaid elemente ja lihtsamat töötlemist (suure elastsuse tõttu), on see ökonoomsem mitte - kõrge - tugevus kasutab.

5. astme titaan: Kõrgemad kulud. Alumiiniumi ja vanaadiumi lisamine koos keerukama töötlemise (nt kuumtöötlus, selle kõvaduse täppismatöötlus) suurendab tootmiskulusid. Selle kõrge tugevus - kuni - kaalu suhe õigustab sageli kulusid kõrgetes - väärtuse rakendustes.

5. Ideaalsed rakendused: millal valida?

Valige 1. astme titaan, kui:

Formaalvus on kriitiline: nt painduv torud (keemiliseks töötlemiseks või meditsiinilise vedeliku kohaletoimetamiseks), õhukesed lehed kergete korpuste jaoks või painutamist/tembeldamist vajavad komponendid.

Vaja on korrosioonikindlust kerges keskkonnas: nt, mereriistvara (non - koormus - laagriosad), keemilised ladustamismahutid lahjendatud lahuste jaoks või arhitektuurilise katteks.

Biosobivus + elastsus asi: nt, meditsiiniseadmed nagu hambaplaadid või kirurgilised instrumendid (kus madal kõvadus vähendab kudede ärritust).

Valige 5. astme titaan, kui:

Kõrge tugevus - kuni - kaalu suhe on hädavajalik: nt, kosmosekomponendid (lennukite maandumisvarustus, mootoriosad, konstruktsiooniraamid), kus see asendab raskemaid metalle nagu teras või alumiinium.

Laadige - laager või kõrge - stressirakendused: nt autotööstusosad (võidusõidu vedrustuse komponendid), avamere õlipuurimisriistad või tööstuslikud masinad võllid.

Meditsiinilised implantaadid, mis vajavad jõudu: nt, puusa/põlveliigese asendamine, seljaaju sulandumisvardad või hambaimplantaadid (selle tugevus toetab kehakaalu ja on bioühilduv).

Järeldus

1. klass on "parem" jaoksFormaalne, madal - tugevus, kulu - tundlikud rakendusedkus korrosioonikindlus kerges keskkonnas on võtmetähtsusega.

5. aste on "parem" jaokskõrge - tugevus, laadige - laager või kõrge - jõudlusrakendused(lennundus, meditsiiniline implantaadid, raske tööstus), kus selle tugevus - kuni - kaalu suhe ja vastupidavus õigustavad kõrgemaid kulusid.

Valik sõltub tugevuse, elastsuse, korrosioonikindluse ja eelarve tasakaalustamisest -, mitte ühe klassi loomupärase "paremuse" korral teisel kohal.

Kas 1. või 5. astme titaan on parem