تصنيف وخصائص سبيكة التيتانيوم

سبائك التيتانيوم هل سبائك تحتوي على مزيج من التيتانيوم والعناصر الكيميائية الأخرى. هذه السبائك لديها قوة شد عالية للغاية ومتانة (حتى في درجات الحرارة القصوى). تحد المواد الخام والمعالجة من استخدامها في التطبيقات العسكرية ، والطائرات ، والمركبة الفضائية ، والدراجات ، والمعدات الطبية ، والمجوهرات ، ومكونات الضغط العالي مثل توصيل قضبان على السيارات الرياضية باهظة الثمن ، وبعض المعدات الرياضية المتقدمة واستخدام الإلكترونيات الاستهلاكية.على الرغم من أن titanium "النقي التجاري " لديه خصائص ميكانيكية مقبولة وقد تم استخدامها في زراعة العظام وزراعة الأسنان ، فإن التيتانيوم في معظم التطبيقات يتم تجميعها مع كميات صغيرة من الألومنيوم والفاناديوم ، عادة 6 ٪ و 4 ٪ من الوزن ، على التوالي. مزيج يحتوي على خليط يحتوي قابلية ذوبان صلبة تختلف اختلافًا كبيرًا مع درجة الحرارة ، مما يجعلها قادرة على تعزيز هطول الأمطار. يتم تنفيذ عملية المعالجة الحرارية هذه بعد أن تم العمل على شكل سبيكة في شكلها النهائي ، ولكن قبل وضعها في الخدمة ، مما يجعل من الأسهل تصنيع منتجات عالية القوة .

أوصاف المنتجات:

• اسم المنتج: ورقة سبيكة التيتانيوم GR5 ASTM B265

• سمك: 0.3-100 مم

• العرض: 20-1250mm

• الطول: أقل من 6000 مم

• الشكل: مستطيل ، مربع ، دائرة ، ماس ، مخصص

• التقنية: مدفوقة على البرد ، مدفوقة ساخنة ولفها بارد

• الصف: GR1 GR2 GR3 GR4 GR7 GR9 GR12 GR23 TI6AL4V-ELI

• المعيار: ASTM B265 ، ASME SB265 ، AMS4911 ، ASTM F136 ، ASTM F67

• ميزة: مقاومة التآكل

• المواد: التيتانيوم نقي أو سبيكة

• السطح: مشرق ، مصقول ، مخلل ، تنظيف الحمض ، بلاستيك الرمل

• الكثافة: 4.51 كجم/سم 3

فئات

• تنقسم سبائك التيتانيوم عمومًا إلى أربع فئات:

• سبائك ألفا التي تحتوي على عناصر سبائك محايدة فقط (مثل القصدير) و/أو مثبتات ألفا (مثل الألومنيوم أو الأكسجين). هذه لا يمكن علاجها للحرارة. تشمل الأمثلة: Ti-5AL-2SN-ELI ، TI-8AL-1MO-1V.

• بالقرب من سبائك ألفا تحتوي على كميات صغيرة من مرحلة بيتا الدكتايل. يتم ألعاب السبائك القريبة من الفلفل مع مثبتات مرحلة بيتا 1-2 ٪ مثل الموليبدينوم أو السيليكون أو الفاناديوم بالإضافة إلى مثبت الطور ألفا. ومن الأمثلة على ذلك: TI-6AL-2SN-4ZR-2MO ، TI-5AL-5SN-2ZR-2MO ، IMI 685 ، TI 1100.

• عادةً ما تحتوي سبائك ألفا وبيتا ، والتي تكون قابلة للانفصال ، على مزيج من مثبتات ألفا وبيتا ، ويمكن معالجتها بالحرارة. ومن الأمثلة على ذلك: TI-6AL-4V ، TI-6AL-4V-ELI ، TI-6AL-6V-2SN ، TI-6AL-7NB.

• سبائك بيتا وقريبة من البيتا ، والتي تكون قابلة للانفصال وتحتوي على ما يكفي من مثبتات بيتا (مثل الموليبدينوم ، السيليكون ، والفاناديوم) للسماح لهم بتسوية مرحلة بيتا عندما يتم إخمادها ، ويمكن أيضًا معالجة الحلول والمسنين لزيادة القوة. TI-10V-2FE-3AL ، TI-29NB -13TA-4.6ZR ، TI-13V-11CR-3AL ، TI-8MO-8V-2FE-3AL ، BETA C ، TI-15-3.

بيتا تيتانيوم

تُظهر سبائك بيتا التيتانيوم الشكل المتخلف من التيتانيوم BCC ، والمعروف باسم Beta. العناصر المستخدمة في هذه السبائك هي واحدة أو أكثر من العناصر التالية ، ولكن مع كميات متفاوتة من التيتانيوم. ، الحديد ، الكروم ، الكوبالت ، النحاس النيكل.سبائك التيتانيوم لديها قابلية تشكيل ممتازة وسهلة اللحام.β التيتانيوم يستخدم الآن بشكل أساسي في مجال تقويم الأسنان ، وكان يستخدم في تقويم الأسنان في عام 1980. وقد استبدل هذا النوع من السبائك الفولاذ المقاوم للصدأ في بعض الاستخدامات ، والتي سيطرت على تقويم الأسنان منذ عام 1960. 18-8 الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، انحراف مرن أكبر في الزنبرك ، وخفض قوة أقل 2.2 مرة لكل وحدة إزاحة من الأجهزة.يمكن تحويل بعض سبائك titanium β إلى أوميغا تيتانيوم الصلبة والهشة في درجة حرارة منخفضة أو تحت تأثير الإشعاع المؤين.

الخصائص

بشكل عام ، فإن التيتانيوم β-Phase هو مرحلة أكثر دكتايل ، في حين أن الطور ألفا أقوى ولكنه أقل دكتايل ، بسبب العدد الأعلى من طائرات الانزلاق في بنية BCC للمرحلة β مقارنة مع HCP α-phase. α-β التيتانيوم لها خصائص ميكانيكية بين.يذوب ثاني أكسيد التيتانيوم في المعادن في درجات حرارة عالية ويكون تشكيله ديناميكيًا للغاية. وهذان العواملان يعنيان أن كل ما باستثناء أن التيتانيوم المنقى بعناية تحتوي (على النحو الوارد أعلاه) ولكن لا تستجيب جيدًا للمعالجة الحرارية ويمكن أن تقلل من صلابة السبائك.تحتوي العديد من السبائك أيضًا على التيتانيوم كمضاف صغير ، ولكن نظرًا لأن السبائك عادةً ما يتم تصنيفها وفقًا للعناصر التي تشكل الجزء الأكبر من المواد ، فهي لا تعتبر عادة "سبائك التيتانيوم ".التيتانيوم وحده هو معدن خفيف قوي. إنه أقوى من الفولاذ الطري العادي ، ومع ذلك يزن 45 ٪ أقل. كما أنه أقوياء من سبائك الألومنيوم الأضعف ، ولكن أثقل بنسبة 60 ٪ فقط. تيتانيوم لديه مقاومة تآكل ممتازة لمياه البحر ، لذلك يتم استخدام مهاوي المروحة والتزوير وأجزاء أخرى من القوارب المعرضة لمياه البحر. تيتانيوم وسبائكها تستخدم في الطائرات ، الصواريخ والصواريخ حيث تكون القوة والوزن الخفيف ومقاومة درجة الحرارة العالية مهمة. بالإضافة إلى ذلك ، لأن التيتانيوم لا يتفاعل في جسم الإنسان ، التيتانيوم ويمكن استخدام سبائكه في المفاصل الاصطناعية ، والبراغي ، واللوحات للكسور ، وغيرها من عمليات الزرع البيولوجية.

درجات التيتانيوم

يستشهد المعيار الدولي ASTM للأنابيب غير الملحومة لسبائك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم بالسبائك التالية ويتطلب العلاجات التالية:"يمكن توفير السبائك على النحو التالي: الصفوف 5 ، 23 ، 24 ، 25 ، 29 ، 35 ، أو 36 الصلب أو العمر ؛ الصفوف 9 ، 18 ، 28 ، أو 38 البارد العمل والتوتر مرتاح أو الصلب ؛ الصفوف 9 ، 18 ، 18 ، 23 ، 28 ، أو 29 حالة محولة للبيتا ؛ والصفوف 19 أو 20 أو 21 معالجة الحلول أو المعالجة في الحلول والمسنين. ""الملاحظة 1 - مواد H class H متطابقة مع الدرجات العددية المقابلة (على سبيل المثال ، الفئة 2H = الفئة 2) ، باستثناء الحد الأدنى العالي المضمون UTS ، ويمكن دائمًا أن تُظهر لتلبية متطلبات الدرجات العددية المقابلة. ، 7H و 16H و 26h يستخدم بشكل رئيسي في أوعية الضغط. "تم إضافة الفئة H بناءً على طلب جمعيات المستخدمين بناءً على دراسة لأكثر من 5200 من الفئة 2 و 7 و 16 و 26 ، منها أكثر من 99 ٪ تقابل كحد أدنى من UTS من 58 KSI. "

الصف 1

إنها سبيكة التيتانيوم الأكثر ربتًا وأعالًا. إنه حل جيد للبيئات الباردة والبيئات المسببة للتآكل. يوفر ASTM/ASME SB-265 معايير لصحيفة ولاء التيتانيوم النقي تجاريًا.

الصف الثاني

التيتانيوم النقي ، الأكسجين القياسي.

مستوى 2H.

التيتانيوم غير الملتوي (الصف 2 ، الحد الأدنى UTS 58 KSI).

الصف الثالث

التيتانيوم غير المليء ، الأكسجين المتوسط.

الصفوف 1-4 غير مرسومة وتعتبر نقية تجاريا أو "cp ". عادةً ما ترتفع نقاط قوة الشد والقوة في هذه الدرجات النقية مع الدرجة. يرجع الفرق في خصائصها الفيزيائية بشكل رئيسي إلى كمية العناصر الخلالية. اللحام مهم.

درجة 5 يُعرف أيضًا باسم Ti6Al4v أو Ti-6AL-4V أو TI 6-4.لا ينبغي الخلط بينه وبين Ti-6AL-4V-ELI (الصف 23) ، وهو أكثر سبيكة استخدامًا ، وتوازن التيتانيوم. هو أقوى بكثير من التيتانيوم النقي التجاري (الصفوف 1-4) ، في حين أن لديه نفس الصلابة والخصائص الحرارية (باستثناء الموصلية الحرارية ، الصف 5 TI أقل حوالي 60 ٪ من CP TI). المزايا ، إنها قابلة للعلاج بالحرارة. هذه الدرجة هي مزيج ممتاز من القوة ومقاومة التآكل وقابلية اللحام والتصنيع.