Plačiausiai pripažintas bendras titano lydinio TI-6A-4v pavadinimas yra5 klasės titanas(Dažnai sutrumpintos iki „Ti 5 klasės“ pramoniniame kontekste). Šis žymėjimas nėra savavališkas -. Jį apibūdina globalūs medžiagų standartai (pvz., ASTM tarptautiniai standartai, pvz.
Ti - 6al - 4v uždirba savo būseną kaip „5 klasė“, nes yra universaliausias ir plačiausiai naudojamas titano lydinys visame pasaulyje. Jo sudėtis - 6% aliuminio (kuris padidina stiprumą ir stabilumą) ir 4% vanadžio (kuris pagerina lankstumą ir mažina didingumą) {- pasiekia išskirtinį mechaninių savybių pusiausvyrą (didelio stiprumo- iki svorio santykis, nuovargio atsparumo atsparumo atsparumas, tam, kad būtų atsparumas atsparumui, atsparumo atsparumui. (pvz., Orlaivio variklio komponentai, lėktuvų rėmo konstrukcijos), medicinos prietaisai (pvz., Ortopediniai implantai, dantų atramos), automobilių (aukštos kokybės dalys) ir jūrų inžinerija (atsparus korozijai komponentams). Skirtingai nuo grynų titano pažymių (pvz., 2 laipsnio) ar kitų lydinių, TI-6Al-4V „5 laipsnio“ etiketė yra visuotinai suprantama gamybos, tiekimo grandinėse ir inžineriniame dizaine, kad būtų konkrečiai nurodyta ši 6Al-4V kompozicija.
Ti - 6Al-4v išeigos stiprumas nėra fiksuota reikšmė-tai labai skiriasi atsižvelgiant į lydinioApdorojimo būsena(kuris lemia jo mikrostruktūrą) ir, kiek mažesniu mastu, jos forma (pvz., lapas, juosta, kalimas). Derlingumo stiprumas yra kritinis inžinerijoje, nes jis parodo įtempį, kuriame medžiaga pradeda deformuotis visam laikui (plastinė deformacija), o ne tik elastingai (atkuriama deformacija). Žemiau yra tipiniai derlingumo stiprumo diapazonai labiausiai paplitusioms TI-6Al-4V perdirbimo būsenoms, suderintoms su pramonės standartais (pvz., ASTM, AMS):
Atkaitintas Ti-6Al-4v:
Atkaitinimas apima lydinio kaitinimą iki temperatūros, esančios žemiau jo beta - transus (paprastai 700–800 laipsnių, arba 1292–1472 laipsnių F), po to lėtai aušinant. Šis procesas sušvelnina medžiagą, pagerina lankstumą ir sukuria vienodą „alfa - beta“ mikrostruktūrą (alfa ir beta titano fazių mišinys).
Tipiškas derliaus stiprumas:860 MPA iki 930 MPa(lygi 124 700 psi iki 134 900 psi).
Standartinės specifikacijos pavyzdys: ASTM B265 reikalauja minimalaus 860 MPA išeigos stiprumo atkaitintam TI-6Al-4V lapui/plokštelei.
Sprendimas - apdorotas ir brandintas (STA) Ti-6Al-4v:
STA procesas apima du etapus: (1) „gydymas tirpalu“ - lydinio kaitinimas virš jo beta - transus (≈995 laipsnio, arba 1823 laipsnio f), kad būtų galima paversti jį vienu beta faze, tada gesinti (greitas aušinimas), kad būtų galima paversti beta fazę kambario temperatūroje; (2) „Senėjimas“ - pakartotinai pašildant žemesnę temperatūrą (480–595 laipsnis, arba 896–1103 laipsnis F), kad būtų nusodintos smulkios alfa - fazės dalelės beta matricoje. Tai sukuria stipresnę, kietesnę mikrostruktūrą.
Tipiškas derliaus stiprumas:1 030 MPa iki 1100 MPa(lygi 149 400 psi iki 159 500 psi).
Standartinės specifikacijos pavyzdys: AMS 4928 (Aerospace - klasė STA TI-6Al-4V) įpareigoja mažiausią 1 034 MPa išeigos stiprumą (150 000 psi).
Karšta - dirbo TI-6Al-4v:
Karštas veikimas (pvz., Kalimas, kalimas, aukštesnė nei 600 laipsnių temperatūra arba 1112 laipsnių f) deformuoja lydinį, kol jis yra elastingas, patikslindamas jo grūdų struktūrą. Derlingumo jėga čia patenka tarp atkaitintų ir STA valstijų.
Tipiškas derliaus stiprumas:900 MPa iki 980 MPa(atitinka 130 500 psi iki 142 100 psi).
Svarbu pažymėti, kad dėl subtilių žaliavų grynumo, apdorojimo parametrų (pvz., Atkaitinimo laiko/temperatūros) ar bandymo metodų gali atsirasti nedidelių skirtumų tarp gamintojų (pvz.
Tempiamasis stiprumas (dar vadinamas aukščiausiu tempimo stiprumu, UTS) yra maksimalus įtempis, kurį medžiaga gali atlaikyti prieš lūžus po tempimo. Kaip ir derlingumo stiprumas, TI-6Al-4V tempimo stiprumas labai priklauso nuo joApdorojimo būsena(mikrostruktūra) ir forma. Žemiau yra tipiniai tempimo stiprumo diapazonai pagrindinėms apdorojimo būsenoms, atitinkančioms pasaulinius pramonės standartus:
Atkaitintas Ti-6Al-4v:
Atkaitinta būsenos alfa - beta mikrostruktūra teikia pirmenybę lankstumui ir tvirtumui, palyginti su maksimaliu stiprumu, tačiau ji vis tiek pasižymi dideliu tempimo stiprumu, palyginti su daugeliu metalų (pvz., Aliuminio lydiniai, anglies plienas).
Tipiškas tempimo stiprumas:930 MPa iki 1000 MPa(atitinka 134 900 psi iki 145 000 psi).
Standartinis reikalavimas: ASTM B265 Nurodo mažiausią 930 MPa tempimo stiprumą atkaitintam TI-6Al-4V lapui/plokštelei.
Sprendimas - apdorotas ir brandintas (STA) Ti-6Al-4v:
STA proceso nusodintos alfa dalelės žymiai sustiprina beta matricą, todėl didžiausias tempimo stipris tarp įprastų Ti - 6al - 4 V būsenos yra svarbios, kad būtų galima pritaikyti aukštai apkrovai, pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso užsegimo ar medicinos implantams.
Tipiškas tempimo stiprumas:1 100 MPa iki 1,170 MPa(lygi 159 500 psi iki 169 700 psi).
Standartinis reikalavimas: „AMS 4928“ reikalauja mažiausiai 1 103 MPa (160 000 psi) tempimo stiprumo „Sta Ti-6Al-4V“.
Karšta - dirbo TI-6Al-4v:
Karšta veikla patikslina grūdų dydį ir išlygina mikrostruktūrines fazes, todėl tempimo stipris yra didesnis nei atkaitinta medžiaga, bet mažesnė už STA.
Tipiškas tempimo stiprumas:980 MPa iki 1 050 MPa(lygi 142 100 psi iki 152 300 psi).
