GR5 materijal (ti {1}} al -4 V)
Iz Wikipedije, besplatna enciklopedija
Ti -6 Al {-4 V (UNS označavanje R56400), ponekad se naziva TC4, TI64, [1] ili ASTM 9. razred, je alfa-beta legura titana sa visokom specifičnom čvrstoćom i odličnom otpornošću na koroziju. Jedno je od najčešće korištenih legura titana i primjenjuje se u širokom rasponu primjena u kojima su potrebna niska gustina i odlična otpornost na koroziju poput npr. Aerospace industrije i biomehaničke primjene (implantati i proteza).
Studije od legura titana koje se koriste u oklopnim oklopom počele su 1950-ih u vodotopu Arsenalu, koji je kasnije postao dio vojske istraživačke laboratorije. [2] [3]
To je najprikladnija uspješna legura titanijuma i još uvijek se koristi danas, oblikovanim brojnim industrijskim i komercijalnim aplikacijama. [5]
Povećana upotreba legura od titana kao biomaterijala se pojavljuju zbog njihovog donjeg modula, vrhunske biokompatibilnosti i poboljšane otpornosti na koroziju u odnosu na više konvencionalnih nehrđajućih čelika i legura na bazi kobalta. [6] Ova atraktivna svojstva bila su pokretačka snaga za rano uvođenje (CPTI) i + (ti -6 al {{{{-6 al {{{{{-6 al [{{{{-6 all i za noviji razvoj novih kompozicija TI-legure i ortopedske metastabilne B legure titana. Potonji posjeduje poboljšanu biokompatibilnost, sniženi elastični modul i vrhunsku otpornost na napregnutu naprezanja i zarez. [7] Međutim, jadna snaga smicanja i otpornost na habanje od legura titana, svejedno su ograničili svoju biomedicinu upotrebu. Iako je otpornost na habanje B-TI-a pokazao određeno u usporedbi s legurom # B, krajnji korist ortopedskih legura titana kao komontne komponente zahtijevat će potpunije temeljno razumijevanje uključenih mehanizama za habanje.
Hemija
[uredi]
(u wt.%) [8]
|
V |
Al |
FE |
O |
C |
N |
H |
Y |
TI |
Ostatak svaki |
Ostatak ukupno |
|
|
Min |
3.5 |
5.5 |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
Max |
4.5 |
6.75 |
.3 |
.2 |
.08 |
.05 |
.015 |
.005 |
Ravnoteža |
.1 |
.3 |
Fizička i mehanička svojstva
[uredi]
Jedna moguća mikrostruktura ti -6 al {-4 V legura sa izjednačenim alfa zrna i diskontinuiranom beta fazom
Ti -6 Al -4 V legura titana koji obično postoji u alfa, sa HCP kristalnom strukturom (SG: P63 / MMC) i BETA, sa BCC Crystal Construct, (SG: IM -3 m) faze. Iako su mehanička svojstva funkcija stanja od topline legure i može se razlikovati ovisno o nekretninama, tipični rasponi imovine za dobro obrađen ti {-6 al {-4 V prikazani su u nastavku. [9] [10 ] [11] Aluminij stabilizira alfa fazu, dok vanadijum stabilizira beta fazu. [12] [13]
|
Gustina |
Mladi modul |
Shiear modul |
Bulk Modulus |
Poissonov omjer |
Stres zategljenog prinosa |
Zatečen krajnji stres |
Tvrdoća |
Jednoliko izduženje |
|
|
Min |
4.429 g / cm3 (0. 160 lb / cu in) |
104 GPA (15,1 × 106 psi) |
40 GPA (5,8 × 106 psi) |
96.8 GPA (14. {3}} × 106 psi) |
0.31 |
880 MPa (128, {2}} psi) |
900 MPa (130, 000 psi) |
36 Rockwell C (tipično) |
5% |
|
Max |
4.512 g / cm3 (0 163 lb / cu in) |
113 GPA (16.4 × 106 PSI) |
45 GPA (6,5 × 106 psi) |
153 GPA (22.2 × 106 psi) |
0.37 |
920 MPa (133, 000 psi) |
950 MPa (138, {2}} PSI) |
-- |
18% |
Ti -6 Al {-4 V ima vrlo nisku toplotnu provodljivost na sobnoj temperaturi od 6,7 do 7,5 W / m · K, [14] [15] što doprinosi svojoj relativno lošoj obradivosti. [15]
Legura je ranjiva na hladno boravi umor. [16] [17]
Toplotni tretman ti -6 al -4 V
[uredi]
Ti -6 Al {-4 V je toplota koja se tretira da variraju količine i mikrostrukturu i faze u leguru. Mikrostruktura će se značajno razlikovati ovisno o tačnom toplinskoj obradi i načinu obrade. Tri uobičajena procesa toplinske obrade su mlin za žarbu, dupleks žarenje i liječenje otopine i starenje. [18]
Aplikacije
[uredi]
Aerospace strukture. Boeing 787 iznosi 15% titanijum po težini, [19] i Airbus A350 iznosi 14%. [20]
Biomedicinski implantati i proteza [21]
Automobili za utrku visokih performansi
Veliki bicikli
Aditivna proizvodnja [22]
Apple iPhone 15 Pro (max), iPhone 16 Pro i Pro Max slučajevi i Apple Watch serije 10 titanijum i ultra 2 slučaja
Morske aplikacije: Ti -6 Al {-4 v ocjena 5 se široko koristi u morskim aplikacijama zbog izuzetnog otpora korozije u morskim vodama. [23] Ti -6 V {{-6 V primenjuje se u komponentama izloženim morskim atmosferama i podvodnim uvjetima, kao što su brodogradnja, offshore naftne i gasne platforme i opreme za podsete. [24] [25] Njegova otpornost na koroziju pomaže u smanjenju troškova održavanja i proširujući životni vijek morske opreme. [26]
Specifikacije
[uredi]
UNS: R56400
AMS standard: 4928 [27]
ASTM standard: F1472
ASTM standard: B265 razred 5 [28]
