1. عملیات حرارتی TI-6AL-4V چیست؟
بازپخت: این پرکاربردترین عملیات حرارتی برای TI-6AL-4V است. این شامل گرم کردن آلیاژ به دمای بین 700 درجه و 800 درجه (زیر دمای بتا ترانسوس ، که تقریباً 995 درجه برای TI-6AL-4V است) و نگه داشتن آن برای یک دوره خاص (به طور معمول 1-4 ساعت) برای تسکین تنش های داخلی و تولید ریزساختار یکنواخت است. خنک کننده آهسته (به عنوان مثال ، خنک کننده کوره) دنبال می شود ، و در نتیجه انعطاف پذیری و سختی خوبی ایجاد می شود و آلیاژ را برای ماشین یا فرم آسان تر می کند.
بازپخت بتا: آلیاژ بالاتر از دمای بتا ترانس (حدود 1000-1050 درجه) گرم می شود و برای تبدیل ریزساختار به طور کامل به مرحله بتا برگزار می شود. خنک کننده بعدی (اغلب خنک کننده هوا یا خاموش شدن آب) یک ساختار درشت آلفا بتا را تشکیل می دهد ، که باعث افزایش مقاومت خزش و مقاومت با دمای بالا می شود اما ممکن است باعث کاهش انعطاف پذیری شود.
درمان راه حل و پیری (STA): این فرآیند شامل گرم کردن آلیاژ به دما دقیقاً زیر ترانس بتا (به عنوان مثال ، 925-950 درجه) برای حل عناصر آلیاژ در مرحله بتا است و به دنبال آن خاموش شدن سریع (معمولاً در آب) برای به دام انداختن املاح و تشکیل یک ساختار مارتانسیتی قابل استفاده است. سپس آلیاژ در دمای پایین تر (450-550 درجه) پیر می شود تا ذرات آلفا ریز در ماتریس بتا رسوب کند ، به طور قابل توجهی افزایش قدرت (تا 1100 پوند استحکام کششی) با هزینه برخی از انعطاف پذیری.
2. TI-6AL-4V چه درجه ای از تیتانیوم است؟
نمرات 1-4 از نظر تجاری خالص (CP) تیتانیوم است که محتوای مختلف اکسیژن بر قدرت و انعطاف پذیری تأثیر می گذارد.
نمرات 5 و بالاتر تیتانیوم آلیاژ شده است ، جایی که درجه 5 به طور خاص به ترکیب TI-6AL-4V اشاره دارد.
3. خصوصیات مکانیکی TI-6AL-4V چیست؟
استحکام کششی: 895-930 MPa (megapascals). این می تواند با درمان محلول و پیری (STA) به 1100-1200 مگاپاسکال افزایش یابد.
قدرت عملکرد: 825 - 860 MPA (آنیل) ؛ 1000–1100 MPa (STA).
کشیدگی (انعطاف پذیری): 10-15 ٪ (آنیل) ؛ 5-8 ٪ (STA). این توانایی مواد در کشش قبل از شکستن را اندازه گیری می کند.
مدول خاصیت خاصیت ارتجاعی: ~ 110 GPA (gigapascals) ، که پایین تر از فولاد (200 پوند GPa) است اما به استخوان انسان نزدیکتر است (10-30 GPA) ، و این باعث می شود تا کاشت های پزشکی برای به حداقل رساندن محافظت از استرس ایده آل باشد.
سختی: 30 ~ HRC (Rockwell C) در ایالت آنیل. بعد از STA به 38-40 HRC افزایش می یابد.
تراکم: 4.43 گرم در سانتی متر مربع ، به طور قابل توجهی پایین تر از فولاد (7.87 گرم در سانتی متر مربع) و کمی بالاتر از آلومینیوم (2.7 گرم در سانتی متر مربع) ، که به نسبت قدرت بالا به وزن آن کمک می کند.
قدرت خستگی: 400-500 مگاپاسکال (برای چرخه 10 درجه) ، برای اجزای موجود در بارگذاری مکرر (به عنوان مثال ، بال هواپیما ، تیغه های توربین) بسیار مهم است.
نقطه ذوب: تقریباً 1660 درجه ، عملکرد در محیط های درجه حرارت بالا تا 400 درجه.
4. ترکیب شیمیایی TI-6AL-4V چیست؟
تیتانیوم (TI): تعادل (90 ٪ پوند) ، فلز پایه که خصوصیات اساسی آلیاژ را ارائه می دهد.
آلومینیوم (AL): 5.5-6.75 ٪ ، یک تثبیت کننده آلفا قوی که باعث افزایش قدرت می شود ، مقاومت اکسیداسیون را بهبود می بخشد و دمای تحول آلفا بتا را افزایش می دهد.
وانادیوم (V): 3.5-4.5 ٪ ، یک تثبیت کننده بتا که باعث شکل گیری مرحله بتا می شود ، باعث بهبود سختی ، سخت افزاری و عملکرد با دمای بالا می شود.
آهن (آهن): کمتر از یا مساوی با 0.30 ٪
اکسیژن (O): کمتر از یا مساوی 0.20 ٪
کربن (ج): کمتر از یا مساوی 0.08 ٪
نیتروژن (N): کمتر از یا مساوی 0.05 ٪
هیدروژن (H): کمتر یا مساوی با 0.015 ٪
