۰۲۱-۲۲۳۶۱۰۵۳
آلیاژ تیتانیوم گرید 6 که با عنوان Ti 5Al 2.5Sn نیز شناخته میشود، یکی از مهم ترین گریدهای آلیاژ تیتانیوم است که استحکام بالایی دارد و عموماً برای ساخت ایرفریم و موتور جت مورد استفاده قرار میگیرد. آلیاژ تیتانیوم گرید 6 از جوشپذیری بسیار مناسبی برخوردار است. این آلیاژ همچنین پایداری مطلوبی دارد و در مقابل اکسیداسیون در دماهای بالا (600 تا 1000 درجه فارنهایت) پایداری خیلی خوبی از خود نشان میدهد. این آلیاژ به اشکال و فرمهای مختلفی از جمله ورقه، میله، شمش، صفحه، سیم، ریختهگری و قطعات اکسترود شده در دسترس میباشد.
آلیاژ تیتانیوم گرید 6 در دسته آلیاژهای آلفا تیتانیوم قرار میگیرد. این آلیاژ قابل پیرسختی نیست و در مقابل خطراتی مثل خزش نیز مقاومت مطلوبی از خود نشان میدهد.
عنصر آلومینیوم در پایدارسازی فاز آلفا دارای نقش بسیار مهمی میباشد و به همین دلیل آلیاژ تیتانیوم گرید 6، نوعی آلیاژ آلفا است. قلع به عنوان یک عنصر آلیاژی، تأثیری در پایدارسازی فازهای آلفا و بتا ندارد.
ترکیب شیمیایی
| Carbon
C 0.10 |
Oxygen
O 0.20 |
Iron
Fe 0.50 |
Tin
Sn 2.00 – 3.00 |
Aluminium
Al 4.50 – 5.75 |
Titanium
Ti Balance |
| Hydrogen
H 0.02 |
Nitrogen
N 0.05 |
ویژگیهای کلیدی Ti CP Grade 6 – تیتانیوم خالص گرید 6
استانداردها
| نامهای دیگر | ASTM | AMS | UNS | EN Numeric Designation (DIN) | EN Chemical Designation | AISI |
| Ti 5 Al 2.5 Sn | – | – | R50520 | 3.7115 | Ti-Grade6 | – |
خواص مکانیکی
| سختی (HV) | مدول الاستیک (GPa) | درصد تغییر طول در 50 میلیمتر | استحکام تسلیم (MPa) | استحکام کششی (MPa) |
| 330-350 | 110 | 16 | 900 | 970 |
خواص فیزیکی
| چگالی (3g/cm) | مقاومت الکتریکی (10-8 Ω. m) | نقطه ذوب (ºC) | (J/Kg.°K) ظرفیت گرمایی ویژه |
| 4.48 | 160-170 | 1590-1607 | 557 |
خواص خوردگی
به طور کلی آلیاژهای تیتانیوم مثل آلیاژ تیتانیوم گرید 6، مقاومت بسیار خوبی در مقابل طیف وسیعی از محیط ها و شرایط شیمیایی دارند و دلیل اصلی این موضوع، وجود یک لایه اکسید محافظ و نامرئی است که ضخامت اندکی هم دارد. این لایه اکسیدی عموماً به صورت TiO2 است و چسبندگی زیادی نیز دارد. از دیدگاه شیمیایی، لایه اکسیدی محافظ اگر به دلایلی همچون صدمات مکانیکی آسیب ببنید، در صورت وجود مقدار اندکی اکسیژن و یا رطوبت میتواند در کوتاهترین زمان ممکن خود را ترمیم سازد.
وجود لایه اکسیدی محافظ بر روی سطح آلیاژهای تیتانیوم، میتواند موجب بهبود مقاومت در شرایط احیایی ملایم تا اکسیداسیون شدید شود. این لایه همچنین در افزایش مقاومت در محیطهای بسیار اسیدی تا نسبتاً قلیایی حتی در دماهای بالا، تأثیر مثبتی دارد.
آلیاژهای تیتانیوم مقاومت فوقالعادهای در برابر فرسایش، خوردگی فرسایشی، پدیده کاویتاسیون و تلاطم سیالها دارند.
از طرفی مقاومت مفید آلیاژهای تیتانیوم در محیطهای اسیدی بسیار قوی و بسیار احیایی مانند محلولهای با غلظت متوسط یا زیاد حاوی هیدروبرمیک اسید (HBr)، هیدروکلریک اسید (HCl)، سولفوریک اسید (H2SO4)، فسفریک اسید (H3PO4) و همچنین محلول هیدروفلوئوریک اسید (HF) در تمامی غلظتها، محدود است.
به طور کلی آلیاژهای تیتانیوم عموماً در طیف وسیعی از محیطهای شیمیایی و دماها و از این بابت نسبت به برخی فولادهای زنگنزن، آلومینیوم، مس و آلیاژهای پایه نیکل عملکرد بهتری دارد.
خواص حرارتی و اکسیداسیون
| حداکثر دمای کاری
(ºC) |
ضریب هدایت حرارتی
(W/m.K) |
ضریب انبساط حرارتی
(m.K/µm) |
|
| ناپیوسته | پیوسته | 7.8 | 9.27 |
| 600 | 450 | ||







فرآیندهای ساخت و تولید تیتانیوم گرید 6
عملیات حرارتی تیتانیوم گرید 6
عملیات حرارتیهای مورد استفاده برای آلیاژ تیتانیوم گرید 6 شامل عملیات آنیل و رهاسازی تنش هستند. نحوه انجام این عملیاتها در جدول 2، آورده شده است. توجه داشته باشید که آلیاژ Ti grade 6 قابلیت عملیات پیرسختی ندارد.
عملیات حرارتی مورد استفاده برای تیتانیوم گرید 6 عبارت اند از:
عملیات فورج این آلیاژ نیز در بازه دمایی 1010 تا 1030 درجه سانتیگراد (1850 الی 1900 درجه فارنهایت) آغاز میگردد و در گستره دمایی 954 الی 1010 درجه سانتیگراد (1750 تا 1850 درجه فارنهایت) پایان مییابد.
ماشینکاری تیتانیوم گرید 6
در جوشکاری گریدهای مختلف تیتانیوم تجاری خالص و همچنین آلیاژهای آن، ویژگیها و مشخصات ماشینکاری یکسانی ندارند. با این حال مشخصات ماشینکاری آنها، غالباً شبیه به فولادهای زنگنزن است. وجود رسانایی حرارتی پایین در تیتانیوم (مشابه فولاد زنگنزن) موجب جلوگیری از اتلاف و عبور گرما از قطعه کار میشود؛ به همین دلیل باید در ماشینکاری آن از خنککننده استفاده کرد.
برای ماشینکاری موفق آلیاژهای تیتانیوم، رعایت برخی نکات اهمیت زیادی دارد. این نکات بدین شرح هستند: