آلیاژ تیتانیوم درجه 5 که معمولاً به عنوان Ti-6Al-4V شناخته می شود، یک آلیاژ تیتانیوم + دو فاز با عملکرد جامع عالی است.اگرچه از تیتانیوم خالص تجاری قویتر است، اما هنوز شکلپذیری خوبی دارد و میتوان آن را با خم کردن، مهر زدن و آهنگری تحت شرایط مناسب پردازش کرد. این فرآیندهای شکل دهی به طور گسترده در ساخت قطعات هوافضا، ایمپلنت های پزشکی، قطعات خودرو و تجهیزات شیمیایی استفاده می شود.
از نظر قابلیت خمش، آلیاژ تیتانیوم درجه 5 می تواند به شعاع خمشی نسبتاً کوچکی دست یابد.در شرایط آنیل شده، بسته به ضخامت ورق و شکل پذیری، معمولاً می توان آن را به شعاع 1.0 تا 2.0 برابر ضخامت ماده خم کرد. شرایط استحکام بالاتر مانند درمان با محلول و پیری (STA) شکل پذیری را کاهش می دهد و برای جلوگیری از ترک خوردن به شعاع خمشی بزرگتری نیاز دارد. کنترل فرآیند مناسب، از جمله اعمال نیروی یکنواخت و اجتناب از خراش سطح، به حفظ کیفیت خمش کمک می کند. به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا، اجزای خم شده درجه 5 در عین سبک بودن، استحکام عالی را ارائه میکنند.
در مورد مهر زنی و کشش عمیق، درجه 5 را می توان مهر زنی کرد، اما به نیروهای شکل دهی بالاتری نسبت به آلومینیوم یا فولاد نرم نیاز دارد.مهر زنی معمولاً در حالت آنیل انجام می شود تا شکل پذیری به حداکثر برسد. روانکاری برای جلوگیری از ایجاد زخم و آسیب سطحی ضروری است. قطعات مهر و موم شده پیچیده امکان پذیر هستند، اما ممکن است برای کاهش سخت شدن کار، به مراحل متعدد شکل دهی یا بازپخت میانی نیاز داشته باشند. با طراحی مناسب ابزار و پارامترهای فرآیند، درجه 5 را می توان به پانل های ساختاری مختلف، محفظه ها و اجزای کانتور مورد استفاده در هواپیما و دستگاه های دقیق تبدیل کرد.
آلیاژ تیتانیوم درجه 5 قابلیت آهنگری فوق العاده ای دارد و یکی از متداول ترین آلیاژهای تیتانیوم آهنگری است.می توان آن را با آهنگری آزاد، آهنگری قالبی و آهنگری همدما پردازش کرد. آهنگری معمولاً در ناحیه + فاز انجام می شود تا یک ریزساختار یکنواخت و تصفیه شده به دست آید. پیش گرمایش مناسب و نرخ تغییر شکل کنترل شده برای جلوگیری از ترک خوردن و اطمینان از خواص مکانیکی ضروری است. Ti-6Al-4V فورج شده استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر خستگی بالایی را نشان میدهد، که آن را برای قطعات مهم باربر مانند دیسکهای توربین، قطعات ارابه فرود، شفتها و آهنگریهای ساختاری با استحکام بالا ایدهآل میکند.
اگرچه درجه 5 به انرژی پردازش بالاتری نسبت به مواد نرم تر نیاز دارد، اما شکل پذیری آن برای تولید انبوه صنعتی کاملاً کافی است.خم کردن، مهر زنی و آهنگری همگی فرآیندهای بالغ و قابل اعتماد برای این آلیاژ هستند. کلید موفقیت در شرایط مواد، کنترل دما، طراحی ابزار و روانکاری نهفته است. با رویههای صحیح، تولیدکنندگان میتوانند اجزای باکیفیت و پیچیدهای را با عملکرد استثنایی تولید کنند.
به طور خلاصه،آلیاژ تیتانیوم درجه 5 را می توان به طور موثر خم کرد، مهر زد و جعل کرد. این روشهای شکلدهی دامنه کاربرد آن را گسترش میدهند و امکان استفاده از آن را در پرتقاضاترین زمینههای مهندسی فراهم میکنند.
