Χαρακτηριστικά ράβδων τιτανίου
Οι ράβδοι τιτανίου επιλέγονται όπου η συγκεκριμένη αντοχή, η αντίσταση στη διάβρωση και η ικανότητα μέτριας{0}}υψηλής θερμοκρασίας έχουν μεγαλύτερη σημασία από την ακατέργαστη ακαμψία. Το τιτάνιο του εμπορίου έχει πυκνότητα 4,51 g/cm³, περίπου 60 τοις εκατό εκείνης του χάλυβα, επομένως ένα εξάρτημα ίσης- αντοχής ζυγίζει πολύ λιγότερο από ένα ατσάλινο.
Πυκνότητα και ειδική αντοχή:4,51 g/cm³, περίπου 60% χάλυβας, με εξαιρετική αναλογία αντοχής-προς-βάρους.
Συμπεριφορά οξείδωσης:σχηματίζεται μια προστατευτική μεμβράνη TiO2 στους 400-550 βαθμούς και καταστέλλει περαιτέρω προσβολή.
Ευαισθησία σε ακαθαρσίες:Το οξυγόνο, το άζωτο και το υδρογόνο υποβαθμίζουν τις μηχανικές ιδιότητες ακόμη και στο 0,005-0,01%, επομένως ο έλεγχος του τήγματος είναι αυστηρός.
Διάβρωση και κόπωση:Εξαιρετικό σε χλωριούχα και οξειδωτικά μέσα. ορισμένα κράματα διατηρούν χρήσιμη αντοχή σε περίπου 600 βαθμούς.
Επεξεργασιμότητα:Η κοπή και η κατεργασία είναι δύσκολες, η θερμή εργασία πρέπει να αποφεύγεται η παραλαβή αερίου και η αντίσταση στη φθορά είναι περιορισμένη.
Grade Families of Titanium Bars
Οι τέσσερις παρακάτω οικογένειες καλύπτουν σχεδόν όλη τη ζήτηση ράβδων και ράβδων. Οι εμπορικά καθαρές ποιότητες επιλέγονται για μορφοποίηση και αντοχή στη διάβρωση, ενώ οι ποιότητες κράματος ανταλλάσσουν κάποια ολκιμότητα με αντοχή.
| Οικογένεια | Τυπικοί βαθμοί | Συμπεριφορά |
|---|---|---|
| Εμπορικά καθαρό | ΤΑ1 / ΤΑ2 / ΤΑ3, Γρ.1-Γρ.4 | Υψηλή μορφοποίηση, χαμηλή αντοχή, καλύτερη αντοχή στη διάβρωση |
| Κράμα άλφα | TA7 (Ti-5Al-2.5Sn) | Καλή συγκολλησιμότητα και αντοχή σε ερπυσμό, που δεν σκληραίνει λόγω ηλικίας |
| Κράμα άλφα + βήτα | TC4 (Ti-6Al-4V), TC11 | Βαθμοί άλογα εργασίας: δύναμη σε συνδυασμό με ικανότητα διαμόρφωσης |
| Βήτα κράμα | TB6 (Ti-10V-2Fe-3Al) | Υψηλότερη αντοχή, σκληρυνόμενο με επεξεργασία διαλύματος και γήρανση |
Λύση Θεραπεία και Γήρανση
Η ενίσχυση με επεξεργασία διαλύματος και η γήρανση λειτουργεί μόνο σε κράματα άλφα + βήτα και σε μετασταθερά κράματα βήτα. Για το TC4 ο τυπικός κύκλος είναι η επεξεργασία διαλύματος στους 920-950 βαθμούς με σβέση νερού, ακολουθούμενη από παλαίωση στους 480-560 βαθμούς για 4-8 ώρες. Τα κράματα άλφα όπως το TA7 δεν ανταποκρίνονται σε αυτή την επεξεργασία και παρέχονται σε κατάσταση ανόπτησης.
| Διαδικασία | Θερμοκρασία | Χρόνος διατήρησης | Ψύξη |
|---|---|---|---|
| Θεραπεία με λύση | 920-950 μοίρες | Μέγεθος ανά τμήμα | Σβήσιμο νερού |
| Γηράσκων | 480-560 μοίρες | 4-8 h | Αέρας |
| Ανακούφιση από το στρες-ανόπτηση | 500-700 μοίρες | 0.5-2 h | Αέρας |
| Πλήρης ανόπτηση | 700-850 μοίρες | Ανά κράμα | Κάμινος |
Ανακούφιση από το στρες και πλήρης ανόπτηση
Ανακούφιση από το στρες-ανόπτησηστους 500-700 βαθμούς για 0,5-2 ώρες με ψύξη αέρα αφαιρεί τις υπολειπόμενες καταπονήσεις από τη μηχανική κατεργασία και το ίσιωμα, μειώνοντας τον κίνδυνο παραμόρφωσης και την πιθανότητα ρωγμών λόγω διάβρωσης.
Πλήρης ανόπτησηστους 700-850 μοίρες, διατηρείται πάντα κάτω από το transus βήτα για κράματα άλφα + βήτα, ακολουθούμενη από ψύξη σε φούρνο δίνει μέγιστη σκληρότητα, σταθερότητα διαστάσεων και δομής και βελτιώνει τη μηχανική ικανότητα.
Κανόνας επιλογής:χρησιμοποιήστε ανακούφιση από την πίεση όταν το εξάρτημα χρειάζεται μόνο σταθερότητα διαστάσεων μετά την κατεργασία. χρησιμοποιήστε πλήρη ανόπτηση όταν η ολκιμότητα, η σκληρότητα και η σταθερή μικροδομή είναι οι προτεραιότητες.
Εφαρμογές και Προδιαγραφές Προμηθειών
Οι ράβδοι τιτανίου εξυπηρετούν δομικά μέρη και συνδετήρες αεροδιαστημικής από TC4, χημικά και θαλάσσια εξαρτήματα, ιατρικά εμφυτεύματα σε Gr.2 και Gr.5 ELI, αθλητικό εξοπλισμό και συνδετήρες υψηλής- θερμοκρασίας. Οι ράβδοι παρέχονται συνήθως στο ASTM B348 ή GB/T 2965, με πιστοποίηση EN 10204 3.1 διαθέσιμη για κρίσιμα έργα.
Επειδή το τιτάνιο είναι ευαίσθητο σε εγκοπές και επιρρεπές σε θρυμματισμό, η πρακτική μηχανικής κατεργασίας είναι τόσο σημαντική όσο και η επιλογή βαθμού: αιχμηρά εργαλεία, χαμηλές ταχύτητες κοπής, γενναιόδωρη ροή ψυκτικού και άκαμπτη εργασία προστατεύουν την ακεραιότητα της επιφάνειας από την οποία εξαρτάται η απόδοση κόπωσης.
FAQ
Ε: Γιατί οι ράβδοι τιτανίου είναι ευαίσθητες στο οξυγόνο, το άζωτο και το υδρογόνο;
Αυτά τα ενδιάμεσα στοιχεία ευθραυστούν το μέταλλο και μειώνουν την ολκιμότητα και τη σκληρότητα ακόμη και στο 0,005-0,01%, γι' αυτό είναι απαραίτητη η τήξη υπό κενό ή αδρανή ατμόσφαιρα και η καθαρή θερμή επεξεργασία.
Ε: Ποιες ποιότητες τιτανίου μπορούν να ενισχυθούν με επεξεργασία διαλύματος και γήρανση;
Μόνο τα κράματα άλφα + βήτα όπως TC4 και TC11 και μετασταθερά κράματα βήτα όπως το TB6 ανταποκρίνονται. Τα εμπορικά καθαρά και τα κράματα άλφα ενισχύονται μόνο με ψυχρή κατεργασία ή χρησιμοποιούνται ανόπτηση.
Ε: Ποιος είναι ο τυπικός κύκλος γήρανσης για τις ράβδους TC4;
Επεξεργασία διαλύματος στους 920-950 βαθμούς και σβήσιμο νερού, στη συνέχεια παλαιώστε στους 480-560 βαθμούς για 4-8 ώρες και ψύξτε στον αέρα. Ο ακριβής συνδυασμός καθορίζεται από την απαιτούμενη ισορροπία αντοχής και πλαστιμότητας.
Ε: Πότε πρέπει να χρησιμοποιείται η ανόπτηση για την ανακούφιση από το στρες αντί για την πλήρη ανόπτηση;
Χρησιμοποιήστε ανακούφιση τάσης στους 500-700 βαθμούς για 0,5-2 ώρες όταν πρέπει να αφαιρεθούν μόνο οι υπολειπόμενες τάσεις μηχανικής κατεργασίας και πλήρης ανόπτηση στους 700-850 βαθμούς με ψύξη κλιβάνου όταν απαιτείται μέγιστη σκληρότητα και μικροδομική σταθερότητα.
Ε: Μπορούν οι ράβδοι τιτανίου να αντικαταστήσουν τον ανοξείδωτο χάλυβα στην υπηρεσία θαλασσινού νερού;
Σε πολλές θαλάσσιες εφαρμογές έχουν καλύτερη απόδοση από τον ανοξείδωτο χάλυβα επειδή η σταθερή παθητική μεμβράνη αντιστέκεται στο χλώριο, αν και το υψηλότερο κόστος υλικού συνήθως περιορίζει την επιλογή σε κρίσιμα ή ευαίσθητα σε βάρος-εξαρτήματα.
Ε: Ποια πρότυπα καλύπτουν τις ράβδους και τις ράβδους τιτανίου;
Το ASTM B348 για τις ράβδους και τις ράβδους τιτανίου και κράματος τιτανίου και το GB/T 2965 για τις κινεζικές ράβδους τιτανίου είναι οι συνήθεις αναφορές και η επιθεώρηση τρίτου μέρους στο EN 10204 3.1 μπορεί να παρέχεται κατόπιν αιτήματος.
