Обзор
HDC имеет более чем десятилетний опыт работы в области изготовления металлических компонентов на заказ. Мы обладаем прецизионными 4-осными и 5-осевой станки, автоматизированные обрабатывающие центры с ЧПУ, а также профессиональная команда дизайнеров и производителей. Мы можем предоставить вам различные процессы обработки, в том числе фрезерование с ЧПУ, токарная обработка с ЧПУ, лазерная резка, литье металлаи многое другое, чтобы довести до совершенства компоненты из титана Grade 5, соответствующие вашим конкретным требованиям.
[оглавление]
Что такое титан 5-го класса?
Титан класса 5, также известный как титан 6Al-4V. Он обладает высокими коррозионными характеристиками и прочностью, близкой к 6061-Т6 алюминий. Таким образом, сплав марки 5 является наиболее широко используемой маркой титана. Обычно он подходит для многих приложений. Включая детали фюзеляжа, конденсаторные трубки, корзины для очистки, биомедицинские имплантаты и многое другое.
Другие названия титана Grade 5
Ti-6Al-4V, обычно называемый «Титаном марки 5», а также известный как Ti-6Al-4V, представляет собой титановый сплав, который наиболее распространен и состоит из алюминия 6% и ванадия 4%. Ему присвоено кодовое название UNS R56400, и он создан в соответствии со стандартами ASTM/ASME, такими как ASTM B348, B381 и B367. Он соответствует стандартам AMS, таким как AMS 4928 и AMS 4907, в военной и аэрокосмической областях. Несмотря на то, что названия брендов могут отличаться, состав и свойства формулы будут одинаковыми для всех областей применения, в которых она используется.
Преимущества и недостатки титана Grade 5
Ti-6Al-4V, считающийся титаном класса 5, обладает уникальными характеристиками соотношения прочности к весу, коррозионной стойкости, биосовместимости, устойчивости к высоким температурам и способности к сварке, что делает его абсолютно правильным выбором для аэрокосмической, медицинской и промышленной промышленности. сценарии. Тем не менее, он дорог, не поддается механической обработке, легко загрязняется, не имеет достаточных размеров и/или форм и имеет тепловое расширение, отличное от теплового расширения других материалов, что затрудняет его использование. Несмотря на то, что у этого есть недостатки, его набор свойств обычно является важным универсальным средством, преодолевающим ограничения, особенно в тех случаях, когда его исключительные эксплуатационные характеристики очень важны.
Различия между титаном 5-го класса и 1-4 класса
Титан класса 5, или Ti-6Al-4V, отличается от классов с 1 по 4 тем, что его состав сплава содержит 6% алюминия и 4% ванадия, что обеспечивает более высокую прочность и твердость композитов, которые востребованы в некоторых отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая промышленность. . Это сделало все марки титана идеально устойчивыми к коррозии и биосовместимыми; однако легирующие элементы марки 5 могут улучшить их механические свойства, хотя и стоят дороже. Кроме того, титан класса 5 обладает относительно большей свариваемостью и обрабатываемостью по сравнению с другими марками, что делает его подходящим материалом в тех случаях, когда необходимы чрезвычайно высокие механические характеристики, даже несмотря на то, что он может немного ухудшить стойкость к коррозии.
Химический состав Титан 5 класса
| Элемент | Контент (%) |
| Титан, Ti | 87.6 – 91 |
| Алюминий, Ал | 5.5 – 6.75 |
| Ванадий, В | 3.5 – 4.5 |
| Железо, Fe | 0- 0.40 |
| Кислород, О | 0-0.20 |
| Углерод, С | 0-0.08 |
| Азот, Н | 0-0.05 |
| Водород, H | 0- 0.015 |
Как химический состав влияет на титан Grade 5?
Многие свойства титана класса 5, в том числе его высокая прочность на разрыв и коррозионная стойкость, обусловлены химическим составом сплава, который состоит из более чем титана 90%, алюминия 6% и ванадия 4%. Добавление алюминия и ванадия придает сплаву прочность, твердость и ударную вязкость, чем чистый титан. С другой стороны, алюминий также способствует образованию стабильного и прочного оксидного слоя, что обеспечивает хорошую коррозионную стойкость. Ванадий превосходит сплавы по прочности, особенно при высоких температурах, а также улучшает микроструктуру, что повышает механические свойства сплавов. Эти же легирующие элементы также влияют на другие характеристики, такие как свариваемость, обрабатываемость и биосовместимость, поэтому TG-5 Ti — универсальный материал, применимый в аэрокосмической, медицинской и промышленной сферах.
Термические свойства титана Grade 5
| Тепловые свойства | Метрика | Английский |
| КТР, линейный 20°C | 8,6 мкм/м-°C | 4,78 мкдюйм/дюйм-°F |
| КТР, линейный 250°C | 9,2 мкм/м-°C | 5,11 микродюйм/дюйм-°F |
| КТР, линейный 500°C | 9,7 мкм/м-°C | 5,39 мкдюйм/дюйм-°F |
| Удельная теплоемкость | 0,5263 Дж/г-°С | 0,126 БТЕ/фунт-°F |
| Теплопроводность | 6,7 Вт/мК | 46,5 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F |
| Температура плавления | 1604 – 1660 °С | 2920–3020 °Ф |
| Солидус | 1604 °С | 2920 °Ф |
| Ликвидус | 1660 °С | 3020 °Ф |
| Бета Трансус | 980 °С | 1800 °Ф |
Механические свойства Титан 5 класса
| Характеристики | Метрика | Императорский |
| Предел прочности | 895 МПа | 130000 фунтов на квадратный дюйм |
| Предел текучести | 828 МПа | 120000 фунтов на квадратный дюйм |
| коэффициент Пуассона | 0.31 | 0.31 |
| Модуль упругости | 105-120 ГПа | 15200-17400 фунтов на квадратный дюйм |
| Модуль сдвига | 41-45 ГПа | 5950-6530 фунтов на квадратный дюйм |
| Относительное удлинение при разрыве | 10 % | 10 % |
Физические свойства Титан 5 класса
| Плотность | Бета Трансус | Температура плавления | Теплопроводность | Модуль упругости | Модуль сдвига |
| 4,43 г/см³ | 980 °С | 1604-1660 °С | 6,7 Вт/(мК) | 16500 фунтов на квадратный дюйм | 6380 фунтов на квадратный дюйм |
Проблемы обработки титана марки 5
Обработка титана 5-й марки также сопровождается определенными проблемами, которые во многом связаны с его специфической структурой и особенностями. Одной из основных проблем является плохая обрабатываемость по сравнению с традиционными металлическими материалами, такими как сталь, что может привести к повышенному износу инструментов, снижению скорости обработки и повышению производственных затрат. Хотя титан класса 5 также может затвердевать в процессе работы, необходимо увеличить частоту смены инструмента и тщательно выполнять методы обработки, чтобы получить точные размеры и чистоту поверхности. С другой стороны, он сильно реагирует с кислородом, азотом или водородом при высокой температуре, что может быть ограничением во время обработки, особенно когда условия обработки не контролируются, что может привести к загрязнению и, следовательно, к ухудшению механических свойств. Кроме того, высокая температура плавления и низкая теплопроводность усложняют газовую сварку, литье и другие производственные процессы, требуя специального оборудования и навыков. Несмотря на эти проблемы, развитие технологий обработки, инструментальных материалов и методов управления процессами продолжает повышать уровень эффективности и осуществимости при работе с титаном Grade 5, тем самым способствуя его адаптируемости во многих чувствительных областях применения.
Применение титана класса 5
Титановый сплав марки 5 или Ti–6Al–4V широко используется во многих различных отраслях благодаря своему уникальному сочетанию свойств. В аэрокосмической отрасли он используется для изготовления деталей конструкции самолетов, таких как планеры, детали двигателей, шасси и крепежные детали, из-за его хорошего соотношения прочности и веса, коррозионной стойкости и термостойкости. Титан 5-го класса в медицинской сфере используется для изготовления медицинских имплантатов, ортопедических изделий и зубных имплантатов благодаря его биосовместимости, устойчивости к жидкостям организма и способности способствовать остеоинтеграции. Сплав также широко применяется в морской технике для изготовления составных частей, подвергающихся воздействию морской воды, благодаря его прекрасным антикоррозионным характеристикам. Кроме того, он используется для трубопроводов, насосов, клапанов или компрессионных фитингов в химическом оборудовании, спортивном оборудовании, автомобильных компонентах и промышленном оборудовании, которым необходимы прочность, устойчивость к коррозии и легкий вес. Благодаря своей универсальности и производительности титан Grade 5 становится незаменимым в тех случаях, когда надежность, долговечность и производительность устройств в экстремальных условиях неизбежны.
