قدرت مواد TiMIM را کشف کنید

TIMIM MATERIAL (Ti-6Al-4V) چیست؟

پرکاربردترین گرید تیتانیوم Ti-6Al-4V، آلیاژ درجه 5 (UNS R56400) است که با نام TC4 نیز شناخته می شود. این آلیاژ تیتانیوم دو فاز α+β شامل آلومینیوم به عنوان تثبیت کننده آلفا و وانادیوم به عنوان تثبیت کننده بتا است. خواص استحکام بالای آن امکان استفاده در دماهای برودتی تا تقریباً 800 درجه فارنهایت (427 درجه سانتیگراد) را فراهم می کند و معمولاً در شرایط آنیل شده استفاده می شود.
مانند سایر آلیاژهای تیتانیوم، مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ Ti 64 به دلیل تشکیل یک لایه اکسیدی ثابت و پیوسته است که به طور خود به خود پس از قرار گرفتن در معرض اکسیژن تشکیل می شود. این آن را به گزینه ای عالی برای مقاومت در برابر خوردگی آب دریا تبدیل می کند و آن را به گزینه ای ارجح برای عملیات نفت و گاز دریایی و زیر دریا تبدیل می کند.
اگرچه Ti-6Al-4V در برابر خوردگی عمومی مقاوم است، اما می تواند به سرعت توسط محیط هایی که باعث تجزیه لایه اکسید محافظ می شوند، مانند اسیدهای هیدروفلوریک (HF)، هیدروکلریک (HCl)، سولفوریک و فسفریک مورد حمله قرار گیرد. با این حال، می تواند در برابر حمله هیدروکربن های خالص و اکثر هیدروکربن های کلردار و فلوئوردار مقاومت کند، مشروط بر اینکه آب باعث تشکیل مقادیر کمی اسیدهای کلریدریک و هیدروفلوئوریک نشده باشد.
تولید آلیاژ Ti-6Al-4V از طریق ذوب اولیه با استفاده از قوس خلاء (VAR)، پرتو الکترونی (EB)، یا ذوب قوس پلاسما (PAM) به دست می آید. برای پالایش آلیاژ، از ذوب مجدد قوس خلاء استفاده می شود. Ti-6Al-4V دارای مدول الاستیسیته 107 Gpa (16.5 x 103 ksi) است که تقریباً نصف فولادهای کربنی است، مانند سایر آلیاژهای تیتانیوم.

چرا از Ti-6Al-4V استفاده می کنیم؟

ترکیبی از استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، زیست سازگاری، انبساط حرارتی کم، جوش پذیری خوب و مقاومت در برابر خستگی بالا، Ti-6Al-4V را به گزینه ای محبوب برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و زیست پزشکی تبدیل می کند.
Ti-6Al-4V به دلیل ترکیب و خواص منحصر به فرد خود دارای چندین مزیت است که برخی از آنها عبارتند از:

  1. استحکام بالا: Ti-6Al-4V یک آلیاژ تیتانیوم با استحکام بالا است که نسبت مقاومت به وزن بسیار خوبی را ارائه می‌کند و آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای بسیاری از کاربردهای هوافضا و صنعتی تبدیل می‌کند.
  2. مقاومت در برابر خوردگی: این آلیاژ به دلیل تشکیل یک لایه اکسید محافظ روی سطح آن، به ویژه در محیط های حاوی آب دریا و کلرید، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد.
  3. سازگاری زیستی: Ti-6Al-4V زیست سازگار و غیرسمی است، بنابراین برای استفاده در ایمپلنت های پزشکی مانند ایمپلنت های دندانی، مفاصل مصنوعی و سایر ایمپلنت های جراحی مناسب است.
  4. انبساط حرارتی کم: این آلیاژ دارای ضریب انبساط حرارتی پایینی است، به این معنی که در مواجهه با تغییرات شدید دمایی نسبت به سایر آلیاژهای فلزی کمتر منبسط و منقبض می شود که آن را برای کاربردهای با دمای بالا ایده آل می کند.
  5. جوش پذیری خوب: Ti-6Al-4V را می توان به راحتی با استفاده از فرآیندهای مختلف، از جمله جوشکاری قوسی تنگستن گاز (GTAW)، جوشکاری با پرتو الکترونی (EBW) و جوشکاری با پرتو لیزر (LBW) جوش داد.
  6. مقاومت عالی در برابر خستگی: این آلیاژ دارای مقاومت خستگی بالایی است، به این معنی که می تواند تنش های مکرر و چرخه های بارگذاری را بدون شکست تحمل کند و برای بسیاری از اجزای حیاتی در صنایع هوافضا و خودرو مناسب است.

برنامه Ti-6Al-4V

ترکیبی از استحکام بالا، وزن کم، زیست سازگاری و مقاومت در برابر خوردگی عالی، Ti-6Al-4V را به گزینه ای ایده آل برای استفاده در صنایع مختلف، از صنایع هوافضا و زیست پزشکی گرفته تا خودروسازی و پردازش شیمیایی تبدیل می کند. آلیاژ Ti-6Al-4V به طور گسترده استفاده می شود. در کاربردهای مختلف به دلیل خواص منحصر به فرد آن. برخی از رایج ترین برنامه ها عبارتند از:

  1. هوا فضا و هوانوردی: Ti-6Al-4V به طور گسترده در صنایع هوافضا و هوانوردی استفاده می شود، جایی که استحکام بالا، وزن کم و مقاومت در برابر خوردگی برای قطعاتی مانند قاب هواپیما، جت ضروری است. موتورهای، ارابه فرود و سایر اجزای حیاتی.
  2. ایمپلنت های زیست پزشکی: به دلیل زیست سازگاری، Ti-6Al-4V معمولاً در ایمپلنت های زیست پزشکی از جمله ایمپلنت های دندانی، مفاصل مصنوعی و صفحات استخوانی استفاده می شود.
  3. مهندسی دریایی: این آلیاژ به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی در آب دریا، انتخابی ایده آل برای کاربردهای مهندسی دریایی است. در سکوهای دریایی، خطوط لوله زیر آب و اتصالات زیر دریا استفاده می شود.
  4. صنعت خودرو: Ti-6Al-4V در صنعت خودروسازی در بخش‌های مختلف از جمله سیستم‌های اگزوز، قطعات تعلیق و سوپاپ‌های موتور به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا استفاده می‌شود.
  5. لوازم ورزشی: این آلیاژ به دلیل سبکی، استحکام بالا و مقاومت در برابر خستگی در انواع کالاهای ورزشی از جمله چوب گلف، قاب دوچرخه و راکت تنیس مورد استفاده قرار می گیرد.
  6. پردازش شیمیایی: Ti-6Al-4V به دلیل مقاومت در برابر محیط های خورنده و خواص حرارتی عالی در کاربردهای پردازش شیمیایی مانند مبدل های حرارتی، شیرها و پمپ ها استفاده می شود.

ویژگی Ti-6Al-4V

چگالی مدول (GPA) مدول برشی (GPa) مدول انبوه (GPA) قدرت فشار (Mpa) قدرت کشش (Mpa) HRC
4.4 110 42 97-150 900 920-950 32-36

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند *

رفته به بالا