۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
یک آلیاژ تیتانیوم آلفا بتا با استحکام بالا كه در ایمپلنتهای پزشکی مورد استفاده قرار میگيردو زیست سازگاری بسیار بالای از خود نشان میدهد.
Ti-6Al-7Nb یکی از آلیاژهای تیتانیومی است که از فاز هگزاگونال α (ثابت شده با آلومینیوم) و فاز مکعبی مرکز-بدنه β (ثابت شده با نیوبیوم) تشکیل شده است. این آلیاژ با خواص مکانیکی برتر خود، مقاومت به خوردگی بالاتر و زیستسازگاری بیشتری نسبت به آلیاژهای Ti-6Al-4V مشخص میشود.
ترکیب شیمیایی
| Carbon
C 0.10 |
Iron Fe 0.25 |
Tantalium
Ta 0.50 |
Aluminium Al 5.50-6.50 |
Niobium Cr 6.50-7.50 |
Titanium
Ti Balance |
|
|
Oxygen O 0.20 |
Hydrogen H 0.009 |
Nitrogen
N 0.05 |
ویژگیهای کلیدی آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-7Nb
استانداردها
| نامهای دیگر | ASTM | AMS | UNS | EN Numeric Designation (DIN) | EN Chemical Designation | AISI |
| –
|
– | – | R56700 | – | – | – |
خواص مکانیکی
| سختی
(HV) |
مدول الاستیک
(GPa) |
درصد تغییر طول در 50 میلیمتر | استحکام تسلیم
(MPa) |
استحکام کششی
(MPa) |
| 38 | 105 | 12 | 900 | 1000 |
خواص فیزیکی
| چگالی
(3g/cm) |
مقاومت الکتریکی
(µΩ. m) |
نقطه ذوب
(ºC) |
ظرفیت گرمایی ویژه
(J/Kg.°K) |
| 4.52 | 1.26-1.58 | 1527-1587 | 540-560 |
خواص حرارتی و اکسیداسیون
| حداکثر دمای کاری
(ºC) |
ضریب هدایت حرارتی
(W/m.K) |
ضریب انبساط حرارتی
(m.K/µm) |
|
| ناپیوسته | پیوسته | 7-8 | 8-9.8 |
| 325 | 175 | ||
فرآیندهای ساخت و تولید آلیاژ تیتانیوم
این آلیاژ با روشهای متالورژی پودر تولید میشود. رایجترین روشها عبارتند از پرس گرم، قالب گیری تزریقی فلز و مخلوط کردن و پرس کردن. در تولید این گرید، معمولاً از دمای سینترینگ بین ۹۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه سانتی گراد استفاده میشود. تغییر دمای سینترینگ، خواص مختلفی مانند تخلخل و ریزساختار متفاوت به این آلیاژ می دهد. همچنین ترکیب بین فازهای آلفا، بتا و آلفا + بتا را نیز تغییر میدهد. در سالهای اخیر، این آلیاژ با روشهای مختلف چاپگر سه بعدی مانند SLM و EBM نیز تولید میشود.
عملیات حرارتی آلیاژ تیتانیوم
عملیات حرارتی تیتانیوم اثرات قابل توجهی در کاهش تنش های باقیمانده و بهبود خواص مکانیکی (مانند استحکام کششی یا استحکام خستگی با عملیات محلول سازی و پیرسازی) دارد. علاوه بر این، عملیات حرارتی به دلیل تفاوت در ریزساختار و سرعت های سرد کردن بین فازهای α و β، ترکیب ایده آلی از شکل پذیری، قابلیت ماشین کاری و پایداری ساختاری را فراهم می کند.
سرعت سرد کردن بر مورفولوژی تأثیر می گذارد. هنگامی که سرعت سرد شدن کاهش می یابد، مانند سرد شدن در هوا به سرد شدن کند، مورفولوژی α تبدیل شده در ضخامت و طول افزایش می یابد و در تعداد کمتر و بزرگتر از کلونی های α محصور می شود. اندازه کلونی α مهمترین خاصیت ریزساختاری است زیرا بر خواص خستگی و مکانیک تغییر شکل آلیاژهای α+β پردازش شده β تأثیر می گذارد.