GR5 Titanyum Çubuk (Ti-6Al-4V) - Ürün Tanıtımı
Genel Bakış
GR5 titanyum çubuk(Sınıf 5, Çince tanımıTC4), dünyada en yaygın kullanılan titanyum alaşımı olan ve toplam titanyum tüketiminin %50'sinden fazlasını oluşturan Ti-6Al-4V alaşımından - yapılan çubuk-formlu bir üründür. Yüksek mukavemet, düşük yoğunluk, mükemmel korozyon direnci ve iyi üretilebilirliği bir araya getirerek havacılık, tıp, denizcilik ve yüksek{10}}yüksek performanslı endüstriyel uygulamalar için standart malzeme haline getirir. GR5 çubuklar genellikle sıcak haddelenmiş, dövülmüş veya soğuk çekilmiş/öğütülmüş ürünler olarak çaplarla tedarik edilir:3 mm ila 300+ mm6 metreye kadar uzunluklarda veya isteğe göre.
1. Kimyasal Bileşim (ASTM B348 / ASTM F136'ya göre)
表格
| Öğe | İçerik (ağırlıkça%) | İşlev |
|---|---|---|
| Titanyum (Ti) | Bakiye (~%90) | Ana metal |
| Alüminyum (Al) | 5.5 – 6.75% | -dengeleyici; yüksek-sıcaklık performansını güçlendirir ve iyileştirir |
| Vanadyum (V) | 3.5 – 4.5% | -dengeleyici; Mukavemeti, sünekliği ve sertleşebilirliği artırır |
| Demir (Fe) | %0,40'tan az veya buna eşit | Safsızlık sınırı |
| Oksijen (O) | %0,20'den az veya buna eşit | Geçiş yerinin güçlendirilmesi (kontrollü) |
| Karbon (C) | %0,08'den az veya buna eşit | Safsızlık sınırı |
| Azot (N) | %0,05'ten az veya buna eşit | Safsızlık sınırı |
| Hidrojen (H) | %0,015'ten az veya buna eşit | Safsızlık sınırı (kritik - gevrekleşme riski) |
| İtriyum (Y) | %0,005'ten az veya buna eşit | Kalan limit |
2. Mekanik Özellikler (ASTM B348, tavlanmış durumda)
表格
| Mülk | Değer |
|---|---|
| Çekme mukavemeti | 895 MPa'dan büyük veya ona eşit(tipik olarak 950–1.100 MPa) |
| Verim gücü | 825 MPa'dan büyük veya ona eşit(tipik olarak 850–1.000 MPa) |
| Uzama | %10'dan büyük veya ona eşit (tipik olarak %14-18) |
| Alanın azaltılması | %25'ten büyük veya eşit |
| Sertlik | ~320–360 HB (≈ 34–38 HRC) |
| Yoğunluk | 4,43 g/cm³(çeliğin yaklaşık %56'sı) |
| Elastik modül | ~114 GPa |
| Erime aralığı | ~1.600–1.670 derece |
| Servis sıcaklığı | –250 derece ila ~400 derece(uzun-vadeli) |
Sonrasındaçözelti tedavisi + yaşlandırma (STA), mukavemet, tavlanmış duruma göre ~%20–30 artışla 1.100–1.300 MPa'ya - ulaşabilir.
3. Fiziksel Özellikler
表格
| Mülk | Değer | Notlar |
|---|---|---|
| Güç-/ağırlık oranı- | Olağanüstü | Çoğu çelik ve alüminyum alaşımından daha yüksek |
| Isı iletkenliği | 6.7 W/(m·K) | Takımda düşük - işleme ısısı yoğunlaşır |
| Termal genleşme | 8.6 × 10⁻⁶/K | Düşük - iyi boyutsal kararlılık |
| Özgül ısı | ~560 J/(kg·K) | |
| Biyouyumluluk | Harika | -Toksik değildir, insan dokusu tarafından tamamen kabul edilir |
| Korozyon direnci | Olağanüstü TiO₂ pasif film | Deniz suyu, klorürler, oksitleyici asitler, vücut sıvıları |
| Manyetik özellikler | {0}Manyetik olmayan | MRI-uyumlu cihazlar için uygundur |
4. Metalurjik Özellikler
+ iki-fazlı yapı: Alüminyum altıgen fazı stabilize eder; vanadyum gövdenin-merkezli kübik fazını stabilize eder (-transus sıcaklığı ≈ 980–1.000 derece).
Isıl-işlenebilir: Aşama etkinleştirirçözüm + yaşlanma tedavisiönemli güç kazanımları için - ticari olarak saf titanyuma göre önemli bir avantaj sağlar.
Mikroyapı kontrolü: + alanında işleme, en iyi mukavemet, süneklik ve yorulma direnci dengesine sahip ince dubleks (eş eksenli + dönüştürülmüş) yapılar üretir.
Hassasiyet: Hidrojen alımı sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir (kaynak, dekapaj, işleme soğutma sıvısı); -yüksek sıcaklıklarda faz içeriği artar - sıcak çalışma aralığı yönetilmelidir.
5. Üretim Süreci
Erime- Homojenlik için sünger titanyum + Al-V ana alaşımının üçlü vakum arkıyla yeniden eritilmesi (VAR)
Dövme/arıza- Külçe veya + alanında kütük haline getirildi
Sıcak haddeleme / çubuğa dövme- Son çapa veya son-yakına yakın çapa (genellikle 700–950 derece) kadar haddelenmiş veya dövülmüş
Tavlama- Sünekliği yeniden sağlamak için 700–850 derecede tavlama frezeleyin
Soğuk çekme / Puntasız taşlama(isteğe bağlı) - Hassas çaplar ve yüzey kaplamaları için
Doğrultma- Döner veya presle düzleştirme
Yüzey işleme- İşleme/tornalama, cilalama veya kumlama
Muayene ve test- UT hata tespiti, boyut kontrolleri, çekme testi, PMI, boya penetrantı - tam MTC (EN 10204 3.1/3.2) sağlanır
6. Ürün Formları ve Toleranslar
表格
| Biçim | Tanım | Tipik Tolerans |
|---|---|---|
| Sıcak-haddelenmiş çubuk | -Yuvarlanmış yüzey olarak, siyah/oksitlenmiş | h11/h12 |
| Dövme çubuk | Daha iyi iç kalite, daha büyük çaplar | Anlaşma başına |
| Soğuk-çekilmiş / zemin çubuğu | Parlak yüzey, hassas boyutlar | h8/h9/h10 |
| Soyulmuş/döndürülmüş çubuk | İşlenmiş yüzey, karbonu giderilmiş/ -kutu katmanı çıkarılmış | h9/h11 |
| Merkezsiz-zemin çubuğu | İşleme için ayna veya hassas yüzey | h7/h8 |
Mevcut yüzey koşulları:siyah (-haddelenmiş), salamura edilmiş, kumlanmış, tornalanmış/taşlanmış, cilalanmış.
7. Temel Uygulama Alanları
Havacılık (en büyük pazar)
Uçak yapısal bileşenleri: çerçeveler, braketler, bağlantı elemanları
Motor parçaları: kompresör kanatları, diskler, miller
İniş takımı ve aktüatör bileşenleri
Helikopter rotor göbekleri
Tıbbi
Cerrahi implantlar: kemik vidaları, plaklar, intramedüller çiviler, omurga sabitleme cihazları
Diş implantı fikstürleri ve abutmentleri
Cerrahi aletler ve alet boşlukları
(Not: kalıcı implantlar için ELI sürümü -Sınıf 23 / Ti-6Al-4V ELIDaha düşük geçiş reklamlarına sahip - genellikle ASTM F136'ya göre belirtilir)
Denizcilik ve Açık Deniz
Pervane milleri, su altı bağlantı elemanları, kaplinler
Deniz suyu pompası bileşenleri, valf gövdeleri
Derin-deniz ekipmanının yapısal parçaları
Endüstriyel ve Enerji
Kimya tesisi milleri, karıştırıcılar, pompa bileşenleri
Yüksek-basınçlı kap bileşenleri
Otomotiv yarış parçaları (bağlantı çubukları, valfler)
Spor malzemeleri: bisiklet çerçeveleri, golf sopası başlıkları, tenis raketleri
8. Karşılaştırma: GR5 ve Saf Titanyum Çubuklar
表格
| Öğe | GR2 (TA2) Çubuğu | GR5 (TC4) Çubuğu |
|---|---|---|
| Tip | Ticari olarak saf | + alaşım |
| Çekme mukavemeti | ~450–550 MPa | ~950–1.100 MPa |
| Verim gücü | ~350MPa | ~850 MPa |
| Süneklik | Daha yüksek (ε %25'ten büyük veya eşit) | Orta (ε %10-14'e eşit veya daha büyük) |
| Korozyon direnci | Harika | Mükemmel (neredeyse-eşit) |
| Isıl işlem | Yalnızca tavlama | Çözüm + yaşlanma mevcut |
| Maliyet | Daha düşük | ~2–3 kat daha yüksek |
| Şunun için en iyisi: | Kimyasal ekipman, şekillendirilmiş parçalar | Havacılık, tıbbi, yüksek-yüklü parçalar |
9. İlgili Standartlar
表格
| Standart | Kapsam |
|---|---|
| ASTM B348 | Çubuklar ve kütükler - birincil ürün standardı |
| ASTM F67 / F136 | Cerrahi implant sınıfları (Ti-6Al-4V ELI için F136) |
| AMS4928 | Havacılık çubuğu, dövme ve halka özellikleri |
| ASME SB348 | Basınçlı kap kod versiyonu |
| GB/T 2965 | Titanyum ve titanyum alaşımlı çubuklar için Çin standardı |
| DIN 3.7165 / EN 3.7164 | Avrupa tanımlamaları |
