۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
یک آلیاژ نزدیک بتا است که بسته به نوع عملیات حرارتی میتواند گستره وسیعی از استحکامها را به خود اختصاص دهد و دارای قابلیت فورج عالی، تافنس بالا و قابلیت سخت شدن است که باعث ایجاد خواص خوب در مقاطعی با ضخامت بالا تا 5 اینچ میشود.
قابلیت فورجپذیری عالی این آلیاژ امکان استفاده از آن برای تولید قطعات فورج به عنوان محصول نهایی را فراهم میآورد.
این آلیاژ سختتر و مستحکم تر از بسیاری آلیاژهای تیتانیوم است.
ترکیب شیمیایی
| Carbon
C 0.05 |
Oxygen
O 0.13 |
Iron
Fe 1.60-2.20 |
Aluminium Al 2.60-3.40 |
Vanadium V 9.00-11.00 |
Titanium
Ti Balance |
| Hydrogen
H 0.015 |
Nitrogen
N 0.05 |
ویژگیهای کلیدی Ti-10-2-3 – آلیاژ تیتانیوم 10-2-3
استانداردها
| نامهای دیگر | ASTM | AMS | UNS | EN Numeric Designation
(DIN) |
EN Chemical Designation | AISI |
| Ti 10V 2Fe 3Al | – | – | R56410
|
– | – | – |
خواص مکانیکی
| سختی
(HV) |
مدول الاستیک
(GPa) |
درصد تغییر طول در 50 میلیمتر | استحکام تسلیم
(MPa) |
استحکام کششی
(MPa) |
| 37 | 110 | 9 | 900 | 970 |
خواص فیزیکی
| چگالی
(3g/cm) |
مقاومت الکتریکی
(µΩ.cm) |
نقطه ذوب
(ºC) |
ظرفیت گرمایی ویژه
(J/g.°C) |
| 4.65 | 150 | 1660 | 0.525 |
خواص حرارتی و اکسیداسیون
| حداکثر دمای کاری
(ºC) |
ضریب هدایت حرارتی
(W/m.K) |
ضریب انبساط حرارتی
(m.K/µm) |
|
| ناپیوسته | پیوسته | 7.80 | 8.5 |
| 327 | 160 | ||
فرآیندهای ساخت و تولید
شکلدهی گرم و سرد
گریدهای تجاری تیتانیوم خالص قابلیت شکدهی گرم و شکلدهی سرد دارند و تیتانیوم گرید 1 نیز از این قاعده مستثنی نیست. پتانسیل شکلدهی در این گریدها با کاهش میزان ناخالصیها مخصوصاً اکسیژن، افزایش می یابد.
در صورتی که این گرید تحت بیش از 5 درصد کار سرد قرار گرفته باشد، باید بعد از استحکام بخشی ناشی از کار سرد، تحت عملیات آنیل نرم قرار بگیرد تا مقاومت به خوردگی بهینه و خواص مکانیکی مورد نظر برای آن حاصل شود. تیتانیوم خالص تجاری قابلیت ماشینکاری نیز دارد و ماشینکاری آن را میتوان با تکنیکهای مرسوم انجام داد. البته ماشینکاری این فلز، همواره با چالشهای مختلفی همراه است.
عملیات حرارتی
تیتانیوم های خالص به دلیل عدم وجود عناصر آلیاژی قابلیت عملیات حرارتی ندارند. اما برای عملیات آنیل تیتانیوم خالص تجاری (گریدهای 1 تا 4) ترجیحاً بایستی از کورههای الکتریکی با اتمسفر گاز خنثی و یا خلأ استفاده شود. عملیات آنیل در دمای تقریباً 700 درجه سانتیگراد انجام میگردد. میزان نگهداری فلز در این دما حداقل 15 دقیقه است. عملیات آنیل رهاسازی تنش در بازه دمایی 450 الی 600 درجه سانتیگراد صورت میگیرد و زمان نگهداری تیتانیوم خالص تجاری در این عملیات، تقریباً 30 دقیقه است. خنکسازی بعد از عملیات حرارتی نیز در اتمسفر گاز خنثی و یا هوا انجام میشود.
جوشکاری
در جوشکاری گریدهای مختلف تیتانیوم، استفاده از فیلر فلزی سازگار با گرید فلز، اهمیت زیادی دارد. موثرترین تکنیکهای جوشکاری برای اتصال تیتانیوم خالص تجاری عبارتند از: جوشکاری قوسی گاز تنگستن (GTAW) و جوشکاری قوسی گاز فلزی (GMAW). همچنین از تکنیکهای دیگری مثل جوشکاری پرتو الکترونی، لیزر و پلاسما نیز میتوان استفاده نمود. وجود اتمسفر آرگون 99/99 درصد در جوشکاری تیتانیوم خالص تجاری اهمیت زیادی دارد.
برخی از نکات و الزامات مهم در جوشکاری تیتانیومهای خالص تجاری عبارتند از:
تیتانیوم در دماهای برابر یا بیشتر از 250 درجه سانتیگراد، میل ترکیبی زیادی با گازهای جوی یا اتمسفر دارند. این موضوع موجب اکسیداسیون و تردی سطح میشود. انتهای قسمت اکسید شده در فیلر فلزی، باید پیش از جوشکاری حذف گردد.
در جوشکاری قطعات کوچک تیتانیوم خالص تجاری، بهتر است از محفظههای جوش استفاده شود. عملیات تنشزدایی، یکی از فرایندهای بسیار مهم بعد از جوشکاری محسوب میشود. در صورت وجود تنش باقیمانده در قطعات تیتانیوم گرید 1 به دلایلی همچون اندازه زیاد و یا طراحی ساختاری، انجام عملیات تنشزدایی برای این فلز ضروری است.