Σε τι χρησιμοποιείται το Ti-6Al-4V;

Μπάρα τιτανίου Ti6Al4V, που μερικές φορές αναφέρεται ως TC4, Ti64, [1] ή ASTM Grade 5, είναι ένα άλφα-βήτα κράμα τιτανίου με υψηλή ειδική αντοχή και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Είναι ένα από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα κράματα τιτανίου και χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές που απαιτούν χαμηλή πυκνότητα και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, όπως η αεροδιαστημική βιομηχανία και οι εμβιομηχανικές εφαρμογές (εμφυτεύματα και προθέσεις).

Η έρευνα για κράματα τιτανίου για θωράκιση ξεκίνησε τη δεκαετία του 1950 στο Watertown Arsenal, το οποίο αργότερα έγινε μέρος του Ερευνητικού Εργαστηρίου Στρατού.

Τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο ως βιοϋλικά λόγω του χαμηλότερου συντελεστή, της ανώτερης βιοσυμβατότητας και της ενισχυμένης αντοχής στη διάβρωση σε σύγκριση με τους πιο παραδοσιακούς ανοξείδωτους χάλυβες και τα κράματα με βάση το κοβάλτιο. Αυτές οι ελκυστικές ιδιότητες είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από την πρώιμη εισαγωγή των κραμάτων a (cpTi) και a#b (Ti-6Al-4V) και την πρόσφατη ανάπτυξη νέων συνθέσεων κράματος τιτανίου και ορθοπεδικών μετασταθερών β- Κράματα Ti. Το τελευταίο έχει ενισχυμένη βιοσυμβατότητα, μειωμένο μέτρο ελαστικότητας και εξαιρετικό έλεγχο των τάσεων και αντοχή στην κόπωση. Ωστόσο, η χαμηλή αντοχή στη διάτμηση και η αντοχή στη φθορά των κραμάτων τιτανίου εξακολουθούν να περιορίζουν τις βιοϊατρικές εφαρμογές τους. Αν και τα κράματα b-Ti έχουν δείξει κάποια βελτίωση στην αντοχή στη φθορά σε σύγκριση με τα κράματα a#b, η απόλυτη χρησιμότητα των ορθοπεδικών κραμάτων τιτανίου ως εξαρτημάτων φθοράς θα απαιτήσει μια πιο ολοκληρωμένη θεμελιώδη κατανόηση των εμπλεκόμενων μηχανισμών φθοράς.

Τα κράματα τιτανίου Ti-6Al-4V συνήθως υπάρχουν σε φάση, με κρυσταλλική δομή hcp, (SG: P63/mmc) και φάση, με κρυσταλλική δομή bcc, (SG: Im-3m ) φάση. Ενώ οι μηχανικές ιδιότητες είναι συνάρτηση των συνθηκών θερμικής επεξεργασίας του κράματος και μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με τις ιδιότητες, το τυπικό εύρος ιδιοτήτων για καλά κατεργασμένο Ti{-6Al{-4V φαίνεται παρακάτω. Το αλουμίνιο σταθεροποιεί την άλφα φάση, ενώ το βανάδιο τη βήτα φάση.

Το Ti-6Al-4V έχει πολύ χαμηλή θερμική αγωγιμότητα 6.7 - 7.5 W/m K σε θερμοκρασία δωματίου, [12] [13], γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα τη σχετικά κακή του μηχανική ικανότητα.

Το Ti{0}}Al-4V υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία για αλλαγή της φάσης και της μικροδομής στο κράμα. Η μικροδομή θα ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με την ακριβή θερμική επεξεργασία και μέθοδο επεξεργασίας. Τρεις κοινές διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας είναι η ανόπτηση μύλου, η διπλή ανόπτηση και η διάλυση και η γήρανση

Υλικό κράματος τιτανίου TC4 (Ti-6Al-4V), Ράβδος τιτανίου TC4, Ράβδος κραμάτων τιτανίου Ti6al4v Η ράβδος τιτανίου είναι η πρώτη ύλη για την κατασκευή κράματος τιτανίου και μετάλλου τιτανίου. Έχει τα χαρακτηριστικά χαμηλής πυκνότητας, υψηλής αντοχής και καλής αντοχής στη διάβρωση. Στην αεροδιαστημική βιομηχανία, χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή δομικών μερών αεροσκαφών και ακροφυσίων πυραύλων. στη χημική βιομηχανία, χρησιμοποιείται ως φορέας καταλύτη και συσκευή καθαρισμού για ηλεκτρολύτες. στη βιομηχανία μηχανημάτων, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υλικό εναλλάκτη θερμότητας και συμπυκνωτή.

Στη μεταλλουργική βιομηχανία, χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή διαφόρων καθαρού σιδήρου, ανοξείδωτου χάλυβα, ανθεκτικού στη θερμότητα χάλυβα και ειδικού κράματος χάλυβα. Επιπλέον, χρησιμοποιείται επίσης στην κατασκευή τεχνητών πολύτιμων λίθων και τεχνητών κρυστάλλων ζιργκόν ρουτιλίου, πιεζοηλεκτρικών κεραμικών φύλλων για τη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών και χυτών ακριβείας διαφόρων σχημάτων.

Ο ρόλος του Ti6Al4V Titanium Bar:

1. Μπορεί να κατασκευαστεί σε διάφορες προδιαγραφές πηχάκι ή αλουμινόχαρτο για κρύο σχέδιο.

2. Χρησιμοποιείται για την παρασκευή ινών και προϊόντων σπόγγου τιτανίου (πολυτετραφθοροαιθυλενίου).

3. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως φορέας χημικού καταλύτη ή ως παράγοντας καθαρισμού για ηλεκτρολύτες.

4. Λόγω του υψηλού σημείου τήξης (3727 βαθμοί ), μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συγκόλληση για να γεμίσει το κενό μεταξύ των μετάλλων κατά τη συγκόλληση.

5. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή πυρίμαχων υλικών και πλαστικών υψηλής θερμοκρασίας.

6. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αποοξειδωτής και αποθείωσης χάλυβα.

7. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προηγμένο πυρίμαχο υλικό και ανθεκτικό σε υψηλή θερμοκρασία πλαστικό.

8. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εσωτερικά συστατικά του κλιβάνου υψηλής θερμοκρασίας.

9. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως η ράβδος ελέγχου του πυρηνικού αντιδραστήρα.

10. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως λεπίδες αεροκινητήρων.

11. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δοχείο για την εξαγωγή ιόντων ουρανίου από το θαλασσινό νερό.

12. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως η ράβδος ελέγχου του ατομικού αντιδραστήρα.

13. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ακροφύσιο πυραύλων.

14. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή προηγμένων πυρίμαχων υλικών.

15. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αποοξειδωτής και αποθείωσης χάλυβα.

16. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή γυαλιού ανθεκτικού στη θερμότητα.

17. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή τεχνητών αρμών.

18. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή ινών ζιρκονίας.

19. Μπορεί να εφαρμοστεί σε συσκευές ημιαγωγών.

20. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εσωτερικό εξάρτημα φούρνου υψηλής θερμοκρασίας.