محصولات مرتبط
تماس جهت خرید
۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
برخی کالاها بدلیل نوسانات دلار یا وارداتی بودن نیاز به ثبت سفارش دارند
آلیاژ تیتانیوم گرید 5 پرکاربردترین و نیز متداولترین آلیاژ تیتانیوم آلفا-بتا است. این آلیاژ که هم قابل ریخته گری است و هم قابلیت نورد، فورج و دیگر فرآیندهای شکلدهی سرد و گرم را دارد در هوا و فضا، پزشکی، نظامی، دریایی و دیگر کاربردها جایی که استحکام بالا، نسبت استحکام به وزن خوب و خواص خوردگی مطلوب مورد نیاز است مورد استفاده قرار میگیرد و ترکیبی از استحکام بالا و تافنس را ارائه میدهد. تیتانیوم گرید 5 دارای خواص جوشکاری و ساخت خوبی است همچنین دارای قابلیت عملیات حرارتی و جوشکاری و فورج و کاربردهای متنوع است.
این آلیاژ متشکل از دو فاز آلفا + بتا میباشد. در این آلیاژ، آلومینیوم در پایدارسازی فاز آلفا و وانادایوم در پایدارسازی فاز بتا موثر است. آلیاژ تیتانیوم گرید 5، استحکام بالایی دارد و میتواند از دماهای برودتی تا دماهای حدود 427 درجه سانتیگراد (800 درجه فارنهایت) مورد استفاده قرار بگیرد. به منظور استفاده از تیتانیوم گرید 5 در کاربردهای مختلف، این ماده باید در شرایط عملیات حرارتی آنیل و شرایط عملیات حرارتی انحلالی و پیرسختی باشد.
ساخت این آلیاژ با روشهایی همچون ذوب اولیه توسط قوس خلأ (VAR)، پرتو الکترونی و PAM یا (Plasnsa arc health melting) صورت میگیرد. گرید 5 به دلیل داشتن استحکام مکانیکی مناسب و چگالی کم، نسبت استحکام به وزن بالایی دارد و این موضوع یک ویژگی بسیار مثبت برای آن محسوب میشود. همچنین مقاومت به خوردگی این آلیاژ در بسیاری از محیطها، عالی است.
این آلیاژ پایه تیتانیوم به طور کامل قابل عملیات حرارتی است (به عبارتی دیگر هر دو عملیات انحلالی + پیرسازی برای آن میتواند انجام شود).
ترکیب شیمیایی
| Carbon
C 0.10 |
Oxygen
O 0.20 |
Iron
Fe 0.30 |
Vanadium
V 3.50 – 4.50 |
Aluminium
Al 5.50 – 6.75 |
Titanium
Ti Balance |
| Hydrogen
H 0.0125 |
Nitrogen
N 0.05 |
ویژگیهای کلیدی
استانداردها
| نامهای دیگر | ASTM | AMS | UNS | EN Numeric Designation (DIN) | EN Chemical Designation | AISI |
| MIL T-81915
MIL T-81556 MIL F-83142 MIL T-9046 MIL T-9047 |
B265
B348 B381 |
AMS 4928
AMS 4920 AMS 4911 AMS 4906 AMS 4905 AMS 4965 AMS 4954 AMS 4935 AMS 4934 AMS 4930 AMS 4967 |
R56200
R56400 |
3.7164 | Titan Grade 5 (6Al-4V) | – |
خواص مکانیکی
| سختی (B) | مدول الاستیک (GPa) | درصد تغییر طول در 50 میلیمتر | استحکام تسلیم (MPa) | استحکام کششی (MPa) |
| 334 | 114 | 18 | 1100 | 1170 |
خواص فیزیکی
| چگالی (3g/cm) | مقاومت الکتریکی (µΩ.cm) | نقطه ذوب (ºC) | (J/Kg.°K) ظرفیت گرمایی ویژه |
| 4.42 | 170 | 1674 | 570 |
خواص خوردگی
آلیاژ تیتانیوم گرید 5، مقاومت به خوردگی بسیار خوبی در اکثر محیطهای دریایی و نفت و گاز ساحلی دارد. از طرفی تیتانیوم و آلیاژهای آن در طیف گستردهای از محیطهای اسیدی، مقاومت مناسبی دارند و در برابر اسیدهای اکسید کننده نیز دارای رفتار حفاظتی مطلوبی هستند. همچنین این مواد در برابر اسیدهای احیایی نیز مقاوم میباشند و در مقابل اسیدهای آلی هم در دماها و غلظتهای اندک، رفتار حفاظتی مطلوبی از خود نشان میدهند.
باید توجه داشت که این آلیاژ نباید در نیتریک اسید دود قرمز (Red fuming nitric acid) مورد استفاده قرار داد زیرا دچار تخریب میشود. همچنین در محیط هیدروفلوئوریک اسید نیز این ماده به سرعت تحت حمله قرار میگیرد. افزودن میزان 05/0 درصد پالادیم در آلیاژ تیتانیوم گرید 24، 1/0 درصد روتنیوم در گرید 29 و یا 05/0 درصد پالادیوم و 5/0 درصد نیکل در گرید 25، به طور قابل توجهی مقاومت به خوردگی را در اسیدهای احیایی، کلریدی و محیطهای گاز ترش افزایش میدهد و دمای آستانه را تا بیش از 200 درجه سانتیگراد بالا میبرد.
| اسید
فسفریک (H3PO4) |
اسید
هیدروفلوئوریک (HF) |
اسید
فرمیک (HCOOH) |
کلر
(Cl) |
آب دریا
(NaCl 3.5%) |
اسید
نیتریک (HNO3) |
اسید هیدروکلریک
(HCl) |
اسید
سولفوزیک (H2SO4) |
| خوب | متوسط | خیلی خوب | خیلی خوب | خیلی خوب | خوب | خوب | متوسط |
خواص حرارتی و اکسیداسیون
| حداکثر دمای کاری
(ºC) |
ضریب هدایت حرارتی
(W/m.K) |
ضریب انبساط حرارتی
(m.K/µm) |
|
| ناپیوسته | پیوسته | 6.6 | 9 |
| 300 | 170 | ||
فرآیندهای ساخت و تولید تیتانیوم گرید 23 (5 پزشکی)
شکلدهی گرم و سرد تیتانیوم گرید 23 (5 پزشکی)
با توجه به وجود درصد کمتری از اکسیژن در تیتانیوم گرید 23 در مقایسه با گرید 5، این آلیاژ قابلیت انعطافپذیری و شکلپذیری بهتری دارد. فرایند فورج گرم این آلیاژ میتواند در دمای 982 درجه سانتیگراد (1800 درجه فارنهایت) آغاز گردد و در دمای 968 درجه سانتیگراد (1750 درجه فارنهایت) تکمیل شود. توجه داشته باشید که کار گرم میتواند انعطافپذیری کلی مواد را بهبود دهد.
ویژگیها و مشخصات شکلدهی سرد آلیاژ تیتانیوم گرید 23 شباهت زیادی به مشخصات شکلدهی سرد فولادهای زنگنزن آستنیتی دارد. تجربه ثابت کرده که انجام عملیات آنیل پس از کار سرد، میتواند در دستیابی مجدد به خواص مطلوب ماده کمک کند.
عملیات حرارتی تیتانیوم گرید 23 (5 پزشکی)
آلیاژ تیتانیوم گرید 23، قابل عملیات حرارتی است و عملیاتهای مختلفی همچون آنیل، انحلال، رسوب سختی و رهاسازی تنش را میتوان با هدف بهبود خواص برای آن انجام داد.
1- آنیل: نگهداری در دمای 732 درجه سانتیگراد (1350 درجه فارنهایت) به مدت تقریباً 1 تا 4 ساعت + سرد کردن در کوره تا دمای 566 درجه سانتیگراد (1050 درجه فارنهایت) + سرد کردن در هوا.
2- انحلال: عملیات حرارتی در دمای 904 تا 954 درجه سانتیگراد (1660 الی 1750 درجه فارنهایت) به مدت 2 ساعت + سرد کردن سریع (کوئنچ) در آب.
3- پیرسازی: عملیات حرارتی در بازه دمایی 950 تا 955 درجه سانتیگراد تا 5 ساعت +سرد کردن آهسته در کوره تا دمای 565 درجه سانتیگراد + سرد کردن در هوا.
4- رهاسازی تنش: عملیات حرارتی در بازه دمایی 480 تا 650 درجه سانتیگراد تا 4 ساعت + سرد کردن در هوا.
تفاوت و شباهت گرید 23 و 5
آلیاژ تیتانیوم گرید 23 نسبت به گرید 5، میزان عناصر بینابینی آهن و اکسیژن کمتری دارد. این آلیاژ یک گزینه عالی برای ساخت ایمپلنتهای مفصل ران و ایمپلنتهای دندانپزشکی است.
وجود درصد کمتری از اکسیژن در تیتانیوم گرید 23 موجب شده تا این آلیاژ قابلیت شکلپذیری و انعطافپذیری بهتری نسبت به گرید 5 داشته باشد و از طرفی تافنس یا چقرمگی و قابلیت ماشینکاری آن هم بهبود یابد. با این وجود برخی خواص مکانیکی گرید 23 در مقایسه با گرید 5، ضعیفتر است. آلیاژ Ti-6Al-4V Eli به نوعی گونه خالصتر آلیاژ تیتانیوم گرید 5 محسوب میشود.
