Titanová tyč GR5 (Ti-6Al-4V) – Představení produktu
Přehled
Titanová tyč GR5(Stupeň 5, čínské označeníTC4) je tyčový-produkt vyrobený ze slitiny Ti-6Al-4V - nejrozšířenější slitiny titanu na světě, která představuje více než 50 % celkové spotřeby titanu. Kombinuje vysokou pevnost, nízkou hustotu, vynikající odolnost proti korozi a dobrou zpracovatelnost, díky čemuž je standardním materiálem pro letecký, lékařský, námořní a vysoce{10}}výkonné průmyslové aplikace. Tyče GR5 se obvykle dodávají jako za tepla válcované, kované nebo za studena tažené/broušené výrobky o průměrech od3 mm až 300+ mm, v délkách do 6 metrů nebo dle potřeby.
1. Chemické složení (podle ASTM B348 / ASTM F136)
表格
| Živel | Obsah (hmot. %) | Funkce |
|---|---|---|
| titan (Ti) | Zůstatek (~90 %) | Obecný kov |
| hliník (Al) | 5.5 – 6.75% | -stabilizátor; posiluje a zlepšuje-výkon při vysokých teplotách |
| Vanad (V) | 3.5 – 4.5% | -stabilizátor; zlepšuje pevnost, tažnost a kalitelnost |
| železo (Fe) | Menší nebo rovno 0,40 % | Limit nečistot |
| kyslík (O) | Menší nebo rovno 0,20 % | Posílení vsunuté reklamy (řízené) |
| uhlík (C) | Menší nebo rovno 0,08 % | Limit nečistot |
| dusík (N) | Menší nebo rovno 0,05 % | Limit nečistot |
| vodík (H) | Menší nebo rovno 0,015 % | Limit nečistot (kritické - riziko zkřehnutí) |
| Yttrium (Y) | Menší nebo rovno 0,005 % | Zbytkový limit |
2. Mechanické vlastnosti (ASTM B348, žíhaný stav)
表格
| Vlastnictví | Hodnota |
|---|---|
| Pevnost v tahu | Větší nebo rovno 895 MPa(obvykle 950–1 100 MPa) |
| Mez kluzu | Větší nebo rovno 825 MPa(obvykle 850–1 000 MPa) |
| Prodloužení | Větší nebo rovno 10 % (obvykle 14–18 %) |
| Zmenšení plochy | Větší nebo rovno 25 % |
| Tvrdost | ~320–360 HB (≈ 34–38 HRC) |
| Hustota | 4,43 g/cm³(asi 56 % oceli) |
| Modul pružnosti | ~114 GPa |
| Rozsah tání | ~1 600–1 670 stupňů |
| Provozní teplota | –250 stupňů až ~400 stupňů(dlouhodobě-) |
Poošetření roztokem + stárnutí (STA)pevnost může dosáhnout 1 100–1 300 MPa -, což je ~20–30% nárůst oproti stavu žíhání.
3. Fyzikální vlastnosti
表格
| Vlastnictví | Hodnota | Poznámky |
|---|---|---|
| Poměr-k-hmotnosti | Výjimečný | Vyšší než většina ocelí a hliníkových slitin |
| Tepelná vodivost | 6.7 W/(m·K) | Nízké - obráběcí teplo se koncentruje v nástroji |
| Tepelná roztažnost | 8.6 × 10⁻⁶/K | Nízká - dobrá rozměrová stabilita |
| Specifické teplo | ~560 J/(kg·K) | |
| Biokompatibilita | Vynikající | Netoxický, plně přijatelný lidskou tkání |
| Odolnost proti korozi | Vynikající pasivní film TiO₂ | Mořská voda, chloridy, oxidační kyseliny, tělesné tekutiny |
| Magnetické vlastnosti | Ne-magnetické | Vhodné pro zařízení kompatibilní s MRI- |
4. Metalurgické vlastnosti
+ dvou-fázová struktura: Hliník stabilizuje hexagonální fázi; vanad stabilizuje tělesně-centrovanou kubickou fázi (-teplota transu ≈ 980–1 000 stupňů ).
Tepelně-zpracovatelné: Fáze umožňujeřešení + ošetření stárnutímpro podstatné zvýšení pevnosti - klíčová výhoda oproti komerčně čistému titanu.
Řízení mikrostruktury: Zpracování v poli + vytváří jemné duplexní (rovnoosé + transformované) struktury s nejlepší rovnováhou pevnosti, tažnosti a odolnosti proti únavě.
Citlivost: Sběr vodíku musí být přísně kontrolován (svařování, moření, obráběcí chladicí kapalina); -fázový obsah se zvyšuje při zvýšených teplotách - horké pracovní okno musí být řízeno.
5. Výrobní proces
Tání- Trojité vakuové přetavování (VAR) titanové houby + Al-V předslitiny pro homogenitu
Kování/rozbití- Slitek kovaný na předvalky v poli nebo +
Válcování / kování za tepla do tyče- Válcováno nebo kováno na konečný nebo téměř{1}}konečný průměr (obvykle 700–950 stupňů)
Žíhání- Frézovací žíhání při 700–850 stupních pro obnovení tažnosti
Tažení za studena / bezhroté broušení(volitelné) - Pro přesné průměry a povrchové úpravy
Rovnání- Rotační nebo lisovací rovnání
Povrchová úprava- Obrábění/soustružení, leštění nebo pískování
Kontrola a testování- Detekce vad UT, rozměrové kontroly, tahové zkoušky, PMI, penetrant barviva - kompletní MTC (EN 10204 3.1/3.2) dodáváno
6. Formy a tolerance produktu
表格
| Formulář | Popis | Typická tolerance |
|---|---|---|
| Lišta válcovaná za tepla- | Jako-válcovaný povrch, černý/oxidovaný | h11/h12 |
| Kovaná tyč | Lepší vnitřní kvalita, větší průměry | Podle dohody |
| Za studena-tažená / zemní tyč | Světlý povrch, přesné rozměry | h8/h9/h10 |
| Oloupaná/otočená lišta | Obrobený povrch, odstraněná dekarbonizovaná/ -vrstva pouzdra | h9/h11 |
| Bezhrotová-zemní tyč | Zrcadlový nebo přesný povrch pro obrábění | h7/h8 |
Dostupné povrchové podmínky:černé (jako-válcované), mořené, pískované, soustružené/broušené, leštěné.
7. Klíčové oblasti použití
Aerospace (největší trh)
Konstrukční díly letadel: rámy, držáky, upevňovací prvky
Části motoru: lopatky kompresoru, kotouče, hřídele
Součásti podvozku a pohonu
Náboje rotorů vrtulníků
Lékařský
Chirurgické implantáty: kostní šrouby, dlahy, nitrodřeňové hřeby, fixační prostředky páteře
Upínače a pilíře zubních implantátů
Chirurgické nástroje a polotovary nástrojů
(Poznámka: pro trvalé implantáty verze ELI -Stupeň 23 / Ti-6Al-4V ELI- s nižšími vsunutými reklamami je často specifikováno podle ASTM F136)
Námořní a offshore
Vrtulové hřídele, podvodní spojovací prvky, spojky
Součásti čerpadla na mořskou vodu, vřetena ventilů
Konstrukční díly-hlubinného vybavení
Průmysl a energetika
Chemické šachty, míchadla, komponenty čerpadel
Součásti vysokotlakých nádob-
Automobilové závodní díly (ojnice, ventily)
Sportovní potřeby: rámy kol, hlavy golfových holí, tenisové rakety
8. Srovnání: GR5 vs. čisté titanové tyče
表格
| Položka | GR2 (TA2) Bar | GR5 (TC4) Bar |
|---|---|---|
| Typ | Komerčně čisté | + slitina |
| Pevnost v tahu | ~450–550 MPa | ~950–1 100 MPa |
| Mez kluzu | ~350 MPa | ~850 MPa |
| Tažnost | Vyšší (ε Větší nebo rovno 25 %) | Střední (ε Větší nebo rovno 10–14 %) |
| Odolnost proti korozi | Vynikající | Vynikající (téměř-stejné) |
| Tepelné zpracování | Pouze žíhání | Řešení + stárnutí k dispozici |
| Náklady | Spodní | ~2–3× vyšší |
| Nejlepší pro | Chemická zařízení, tvářené díly | Letecké, lékařské,-díly pro vysoké zatížení |
9. Příslušné normy
表格
| Norma | Rozsah |
|---|---|
| ASTM B348 | Tyče a sochory - primární produktový standard |
| ASTM F67 / F136 | Druhy chirurgických implantátů (F136 pro Ti-6Al-4V ELI) |
| AMS 4928 | Specifikace leteckých tyčí, kování a prstenů |
| ASME SB348 | Verze kódu tlakové nádoby |
| GB/T 2965 | Čínský standard pro tyče z titanu a slitin titanu |
| DIN 3.7165 / EN 3.7164 |
evropská označení
|
