Vlastnosti produktů
Vynikající specifická pevnost (hlavní výhoda)
Hustota Ti-6Al-4V je pouze 4,43 g/cm³ (přibližně 56 % hustoty oceli), s pevností v tahu v žíhaném stavu větší nebo rovnou 895 MPa a větší nebo rovnou 1100 MPa v rozpouštěcím -zpracovaném stavu. Jeho specifická pevnost (přibližně 200-250 kN·m/kg) daleko převyšuje pevnost nerezové oceli 304 (≈75 kN·m/kg), hliníkových slitin (≈150 kN·m/kg) a většiny slitin na bázi niklu, což z něj činí preferovaný materiál pro lehkou konstrukci. Tato vlastnost jej činí nenahraditelným v aplikacích citlivých na hmotnost, jako jsou letecké konstrukční součásti, letecké spojovací prvky, vysoce výkonné ojnice závodních vozů a prémiové rámy jízdních kol.
Vynikající odolnost proti korozi
Ti-6Al-4V vykazuje vynikající odolnost proti stejnoměrné korozi a důlkové korozi v mořské vodě, roztocích chloridů, většině organických kyselin a slabě redukujících kyselinách díky hustému, stabilnímu a samo se zacelujícímu filmu oxidu TiO₂, který se spontánně tvoří na jeho povrchu. Jeho odolnost proti korozi v mořské vodě je mnohem lepší než u nerezových ocelí a slitin mědi, přičemž téměř žádná koroze se nevyskytuje v mořských stříkačkách a přílivových zónách. Slitina také vykazuje dobrou odolnost proti koroznímu praskání pod napětím (SCC), díky čemuž je ideálním materiálem pro lodní šrouby, výměníky tepla s mořskou vodou a hlubokomořská zařízení. Kromě toho vykazuje výjimečnou odolnost proti korozi v oxidačních médiích, jako je kyselina dusičná a vlhký plynný chlór.
Dobrý výkon při středních-teplotách a tepelná stabilita
Ti-6Al-4V si může zachovat svou mikrostrukturní stabilitu a mechanické vlastnosti při dlouhodobých-pracovních teplotách až do 400 stupňů . V rozsahu 300-400 stupňů vykazuje vynikající odolnost proti tečení a vysokou{11}}teplotní pevnost ve srovnání s většinou slitin hliníku a hořčíku, bez významné fázové transformace nebo křehnutí jeho struktury. Může odolat krátkodobému vystavení až 500-550 stupňům, takže je vhodný pro středně teplotní konstrukční součásti, jako jsou disky a lopatky kompresorů v leteckých motorech, pláště vysokorychlostních vozidel a automobilové výfukové systémy.
Vynikající biokompatibilita a certifikace-lékařské úrovně
Ti-6Al-4V je ne-toxický a{11}}alergenní, s vynikající buněčnou afinitou a schopností osteointegrace. Jeho modul pružnosti (přibližně 110 GPa) se blíží modulu pružnosti lidské kosti (přibližně 10-30 GPa) než u nerezové oceli (přibližně 200 GPa) a slitin kobaltu a chrómu (přibližně 230 GPa), čímž účinně zmírňuje účinek „stress shielding“ a snižuje riziko implantátu. Tato slitina je široce používána v zdravotnických zařízeních pro implantáty, jako jsou kyčelní femorální dříky, součásti kolenního kloubu, zubní implantáty a systémy fixace páteře, splňující normy ASTM F136 a ISO 5832-3 pro chirurgické implantáty.
Vynikající únavový výkon a lomová houževnatost
Ti-6Al-4V vykazuje vynikající odolnost proti iniciaci a šíření únavových trhlin, zejména ve své žíhané rovnoosé mikrostruktuře. Jeho mez únavy při vysokém cyklu (přibližně 500-600 MPa při 10⁷ cyklech) je výrazně lepší než u slitin hliníku a hořčíku. Prostřednictvím řízení mikrostruktury (jako jsou bimodální a košíčkové struktury) lze dosáhnout flexibilní rovnováhy mezi pevností, tažností a lomovou houževnatostí, aby byly splněny konstrukční požadavky na toleranci poškození za různých provozních podmínek. Tato vlastnost z něj činí preferovaný materiál pro součásti kritické z hlediska únavy, jako jsou kotouče turbín, upevňovací prvky trupu a části podvozku v leteckých motorech.
Dobré obráběcí a svařovací vlastnosti
Ti-6Al-4V vykazuje dobrou tepelnou zpracovatelnost a svařitelnost, což umožňuje jeho tváření metodami jako je kování, válcování, vytlačování a odstředivé tváření. Lze jej spojovat pomocí technik včetně svařování TIG, svařování MIG, svařování elektronovým paprskem a laserového svařování. Při svařování se musí k ochraně ve velké míře používat inertní plyny (argon), aby se zabránilo křehnutí způsobenému reakcemi s kyslíkem, dusíkem a vodíkem při vysokých teplotách. Slitina je také vhodná pro konvenční obráběcí operace, jako je soustružení, frézování a vrtání; doporučuje se používat tvrdokovové řezné nástroje a zajistit dostatečné chlazení pro řízení řezného tepla a opotřebení nástroje. U přesných součástí lze dosáhnout vysoce přesného tváření pomocí elektroerozivního obrábění (EDM) a elektrochemického obrábění (ECM).
Technické specifikace
Chemické složení (ASTM B348 / ASTM F136 / GB/T 2965)
|
Živel |
Standardní požadavky |
Poznámky |
|
Ti |
Zbývající množství (matice) |
Matricové prvky, které poskytují lehkou matrici, vynikající odolnost proti korozi a biokompatibilitu |
|
Al |
5.50 - 6.75% |
Stabilní prvky alfa-fáze, které zvyšují pokojovou teplotu a vysokou-teplotní pevnost a zároveň snižují hustotu |
|
V |
3.50 - 4.50% |
Beta{0}}fázově stabilní prvky, zjemňují zrna, zlepšují kalitelnost a pevnost-rovnováhu tažnosti |
|
Fe |
Méně než nebo rovno 0,40 % (Zdravotní stupeň menší nebo rovný 0,25 %) |
Přísná kontrola, aby se zabránilo tvorbě křehkých intermetalických sloučenin a snížila se odolnost proti korozi |
|
O |
Méně než nebo rovno 0,20 % (lékařský stupeň nižší nebo rovný 0,13 %) |
Mezerové prvky, které výrazně ovlivňují rovnováhu mezi pevností a plasticitou |
|
C |
Menší nebo rovno 0,08 % |
Je nutná přísná kontrola; nadměrné úrovně sníží tažnost a houževnatost. |
|
N |
Menší nebo rovno 0,05 % |
Mezerové prvky, jsou-li příliš vysoké, sníží houževnatost |
|
H |
Menší nebo rovno 0,015 % |
Přísná kontrola obsahu vodíku, aby se zabránilo vodíkové křehkosti |
|
Další prvky (jednotlivé) |
Menší nebo rovno 0,10 % |
- |
|
Další prvky (celkem) |
Menší nebo rovno 0,40 % |
- |
Fyzikální vlastnosti
|
Vlastnictví |
Hodnota/Rozsah |
Testovací podmínky |
|
Hustota |
4,43 g/cm³ |
Pokojová teplota (20 stupňů) |
|
Bod tání |
1604 - 1660 stupeň |
- |
|
Součinitel tepelné roztažnosti (20-400 stupňů) |
8.6 × 10⁻⁶ /K |
- |
|
Modul pružnosti (Youngův modul) |
110 - 120 GPa |
Pokojová teplota |
|
Tepelná vodivost (20 stupňů) |
6.7 - 7.5 W/(m·K) |
- |
|
Odpor |
1.60 - 1.80 μΩ·m |
- |
|
Poissonův poměr |
≈ 0.31 |
Pokojová teplota |
|
Magnetismus |
Ne-magnetické |
Všechny slitiny titanu jsou ne-magnetické materiály |
Mechanické vlastnosti (typické hodnoty, ASTM B348 / GB/T 2965)
|
Výkon |
Typický žíhaný stav |
Typické hodnoty pro stav -ošetření a stárnutí (STA). |
Implementační standardy |
|
Pevnost v tahu |
Větší nebo rovno 895 MPa |
Větší nebo rovno 1100 MPa |
ASTM B348 / GB/T 2965 |
|
Mez kluzu (0,2% offset) |
Větší nebo rovno 828 MPa |
Větší nebo rovno 1000 MPa |
ASTM B348 / GB/T 2965 |
|
Prodloužení |
Větší nebo rovno 10 % |
Větší nebo rovno 6 % |
ASTM B348 / GB/T 2965 |
|
Zmenšení plochy průřezu- |
Větší nebo rovno 25 % |
Větší nebo rovno 15 % |
- |
|
Tvrdost (Brinell) |
300 - 350 HB |
360 - 410 HB |
- |
|
Rázová houževnatost (Charpy V-zářez) |
15 - 25 J |
10 - 18 J |
- |
Poznámka: Mechanické vlastnosti Ti-6Al-4V jsou vysoce citlivé na podmínky tepelného zpracování a mikrostrukturu (rovnoosé, bimodální, košíková vazba). Konkrétní hodnoty lze upravit podle mikrostrukturního stupně a standardů požadovaných zákazníkem. Produkty lékařské kvality musí splňovat přísné požadavky na složení a výkon ASTM F136.
Odolnost proti korozi (typická hodnota)
|
Střední |
Koncentrace |
Teplota |
Rychlost koroze (mm/rok) |
Hodnocení |
|
Mořská voda |
- |
Pokojová teplota až vysoká teplota |
Ignorováno (＜0,01) |
Vynikající |
|
Atmosférické prostředí (včetně průmyslového znečištění) |
- |
Pokojová teplota |
Ignorováno |
Vynikající |
|
Kyselina dusičná (HNO₃) |
10-65% |
Pokojová teplota do 80 stupňů |
＜0.05 |
Vynikající |
|
Kyselina sírová (H2SO4) |
Menší nebo rovno 10 % |
Pokojová teplota |
＜0.1 |
Dobrý |
|
kyselina chlorovodíková (HCl) |
Menší nebo rovno 5 % |
Pokojová teplota |
＜0.1 |
Dobrý |
|
hydroxid sodný (NaOH) |
10-50% |
Pokojová teplota |
＜0.05 |
Vynikající |
|
Organické kyseliny (jako je kyselina octová, kyselina citrónová atd.) |
- |
Pokojová teplota |
＜0.1 |
Dobrý |
|
Mokrý plynný chlor |
- |
Pokojová teplota |
＜0.05 |
Vynikající |
Poznámka: Titanové slitiny mají špatnou odolnost proti korozi v suchém plynném chloru, -koncentrované kyselině sírové (＞70 %), kyselině fluorovodíkové a dalších médiích. V mezerových konstrukcích je třeba posoudit riziko štěrbinové koroze. Pro konkrétní výběr materiálu uveďte podrobné provozní podmínky a my vám můžeme pomoci s cíleným vyhodnocením koroze.
Výkon při vysokých{0}}teplotách
Ti-6Al-4V si zachovává vysokou pevnost při mírných teplotách. Níže jsou uvedeny typické referenční hodnoty pro pevnost v tahu jako funkci teploty (stav žíhání):
|
Teplota |
Pevnost v tahu (MPa) |
Míra udržení výkonu |
|
Pokojová teplota (20 stupňů) |
Větší nebo rovno 895 |
100% |
|
200 stupňů |
≈ 800 |
Větší nebo rovno 89 % |
|
300 stupňů |
≈ 700 |
Větší nebo rovno 78 % |
|
400 stupňů |
≈ 550 |
Větší nebo rovno 61 % |
|
500 stupňů |
≈ 350 (krátkodobá-expozice) |
Větší nebo rovno 39 % |
Dlouhodobá-tepelná stabilita a vývoj mikrostruktury:
Ti-6Al-4V vykazuje vynikající mikrostrukturální stabilitu během dlouhodobého-provozu při teplotách nižších nebo rovných 400 stupňům bez významné fázové transformace nebo precipitace křehkých fází, což má za následek minimální rozměrové změny. Dlouhodobé vystavení teplotám > 450 stupňů však může vést k -fázovému zhrubnutí a -fázovému rozkladu, což způsobí snížení plasticity. Proto se dlouhodobé-používání nad touto teplotou nedoporučuje. Pro aplikace vyžadující-dlouhodobou službu při vyšších teplotách lze uvažovat o téměř slitinách, jako je Ti-6242S (slitina vysokoteplotního titanu obsahující křemík) nebo TA7.
Antioxidační výkon:
Ti-6Al-4V tvoří ochrannou oxidovou vrstvu pod 600 stupňů nebo menší a vykazuje lepší odolnost proti oxidaci než slitiny hliníku a hořčíku. Při vyšších teplotách se rychlost oxidace výrazně zrychluje, což vede k tvorbě odlupujících se oxidových šupinek na povrchu doprovázených ztluštěním zóny difúze kyslíku (vrstva křehnutí), což má za následek sníženou tažnost povrchu. Pro zvýšenou odolnost proti oxidaci lze zvolit slitiny titanu obsahující Nb a Mo nebo vysokoteplotní ochranné povlaky.
Únavový výkon (typická referenční hodnota)
Únavové vlastnosti Ti-6Al-4V jsou vysoce citlivé na mikrostrukturu, kvalitu povrchu a koncentraci napětí. Typické referenční hodnoty jsou následující:
|
Organizační stav |
Limit únavy při vysokém-cyklu (10⁷ cyklů, R=0.1) |
Použitelné scénáře |
|
Rovnoosá mikrostruktura (žíhaný stav) |
500 - 600 MPa |
Konstrukční prvky s vysokými požadavky na odolnost proti iniciaci únavových trhlin |
|
Bimodální organizace |
550 - 650 MPa |
Optimální komplexní výkon, hlavní volba pro letecké konstrukční součásti |
|
Organizace webového košíku (stát STA) |
600 - 700 MPa |
Komponenty s vysokými požadavky na odolnost proti růstu únavových trhlin a lomovou houževnatost |
Poznámka: Skutečný únavový výkon je ovlivněn mnoha faktory, jako je drsnost povrchu, zbytkové napětí, frekvence zatěžování a korozní prostředí. Klíčové únavové komponenty se doporučují podrobit povrchovým úpravám, jako je brokování, aby se prodloužila životnost.
Použitelná média:
1. Atmosférické prostředí: Vynikající odolnost proti korozi, není nutná žádná povrchová ochrana.
2. Mořská voda a chloridová řešení: Vynikající odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi (všimněte si štěrbinové konstrukce).
3. Oxidující kyseliny: Jako je kyselina dusičná (ve všech koncentracích při pokojové teplotě), kyselina chromová, s vynikající odolností proti korozi.
4. Slabé redukční kyseliny: jako zředěná kyselina sírová (méně než nebo rovna 10 %), zředěná kyselina chlorovodíková (méně než nebo rovna 5 %), které lze vydržet při pokojové teplotě.
5. Organické kyseliny: Kyselina octová, kyselina šťavelová, kyselina citrónová atd.
6. Alkalické roztoky: Hydroxid sodný, hydroxid draselný atd. s dobrou odolností proti korozi při pokojové teplotě.
7. Letecký petrolej, hydraulický olej, mazací olej: Dobrá kompatibilita.
8. Vysokoteplotní pára-, mokrý plynný chlór (všimněte si teplotních omezení).
Poznámka: Ti-6Al-4V není odolný vůči suchému plynnému chlóru, vysokoteplotní koncentrované kyselině sírové (＞70 %), koncentrované kyselině chlorovodíkové (＞20 %), kyselině fluorovodíkové a silně alkalickým roztaveným solím. V provozních podmínkách s rizikem absorpce vodíku (jako je katodická ochrana) by měla být vyhodnocena citlivost na vodíkovou křehkost.
Ti-6Al-4V (třída 5, TC4) je vhodný pro aplikace s vysokou-pevností, nízkou hmotností, odolností proti korozi a při středních teplotách a doporučuje se pro použití v následujících oblastech:
Aplikační pole
-
Aerospace (největší aplikační trh, představující více než 40 % celosvětové spotřeby)
Konstrukční díly letadel (žebra, rámy, části podvozků), disky a lopatky kompresorů, lopatky ventilátorů, upevňovací prvky, hydraulické trubky, pláště trupu, konstrukce motorových gondol, tepelné štíty, pláště střel, konstrukční součásti raket. -
Lékařské a biomedicínské inženýrství (certifikovaný-implantát)
Kyčelní femorální dříky, komponenty kolenního kloubu, zubní implantáty, páteřní fixační tyče a šrouby, dlahy a šrouby, chirurgické nástroje (v souladu s ASTM F136 / ISO 5832-3). -
Námořnictvo a stavba lodí
Lodní vrtule, hřídele, trubkové desky výměníků tepla s mořskou vodou, hlubinné-ponorné tlakové trupy, součásti čerpadel a ventilů na mořskou vodu, kopule sonarů, potrubní systémy lodí s mořskou vodou. -
Automobilový průmysl a vysoce{0}}výkonné závody
Vysoce{0}}výkonné ojnice motoru, ventily, sedla pružin, závěsy výfukového systému, součásti zavěšení podvozku, šrouby lehkých kol, součásti turbodmychadel. -
Petrochemie a energetika
Trubky výměníků tepla, vnitřky reaktorů, ventily, potrubní systémy (včetně podmínek kyselého prostředí), elektrochemické anody, součásti chladicích čerpadel jaderného reaktoru. -
Sportovní a spotřební zboží
Hlavy golfových holí, rámy na kola, rámy na tenisové rakety, obroučky na brýle, pouzdra na hodinky, outdoorové vybavení. -
Jaderný průmysl
Konstrukční součásti palivového souboru jaderného reaktoru, části chladicího systému (kvůli průřezu s nízkou absorpcí neutronů-a odolnosti proti korozi). -
Vojenství a obrana
Pancéřové pláty, pláště střel, torpédové komponenty, osobní ochranné prostředky, konstrukční prvky bezpilotních vzdušných prostředků.
Dodávka a přizpůsobení
Nabízíme flexibilní a spolehlivá řešení dodavatelského řetězce, abychom zajistili, že obdržíte materiály Ti-6Al-4V (Gr5, TC4), které dokonale odpovídají požadavkům vašeho projektu.
|
Formulář |
 List/talíř
|
 Tyč/tyč
|
 Trubka / Trubka
|
 Pásová/listová cívka
|
 Drát/Drátěná tyč
|
|---|---|---|---|---|---|
|
Konvenční rozsah |
Tloušťka: 0.5 - 100 mm |
Průměr Φ6-500mm |
Vnější průměr Φ10-300mm |
Tloušťka: 0,1 – 3,0 mm |
Průměr Φ0,5-10mm |
|
Možnost přizpůsobení |
Plechy válcované za tepla-nebo za studena-, ultra-tenké plechy (od 0,1 mm), řezání s pevnou-délkou, speciální povrchové úpravy (moření, pískování, leštění) |
Velké-kované tyče (až Φ800 mm), za tepla-válcované tyče, leštěné tyče, speciální-tvarované tyče a různé podmínky tepelného zpracování (žíhání, STA) |
Bezešvé trubky/svařované trubky, velké -průměrové tlustostěnné-trubky, zpracování konců trubek (zkosení, pevná délka), speciální délky |
Přesné pásové materiály, lisovací cívka, laminované stříhání, ne-standardní šířka, speciální ochranná fólie, elektrolytické leštění |
Přesné kreslení, svařovací dráty, 3D tisková vlákna, speciální povrchové úpravy (leštění, mytí kyselinou) |
Proč si vybrat nás? - Spolehlivá inženýrská technologie. Spolehlivé dodání.
V Číně pro vás nejsme jen dodavatelem, ale také důvěryhodným partnerem v oblasti materiálů.
Vertikálně integrovaná výroba
Vlastní 20 000 ㎡ zařízení s 10+ automatizovanými linkami (8,000+ tun/rok). Vlastní-nástrojové a lisovací centrum umožňuje rychlé přizpůsobení a efektivní kontrolu nákladů - bez prostředníků.
Přísná kontrola kvality v každé fázi
Úplná sledovatelnost napříč klíčovými kontrolními body kontroly kvality v průběhu výroby. 100 % v souladu se standardy ASTM/ASME, EN a GB. Zprávy o zkouškách materiálu jsou k dispozici u každé zásilky.
Spolehlivé dodávky a exportní balení
10+ let export do Evropy, Severní Ameriky, jihovýchodní Asie a Středního východu s voděodolnou a antikorozní-ochranou v kombinaci s flexibilními možnostmi dopravy zajišťuje bezpečné a včasné-dodání.
Ověření vzorku před hromadnou výrobou
Poskytujeme bezplatné vzorky pro ověření kvality, což vám umožňuje zadávat hromadné objednávky až po schválení. Přesným měřením rozměrů a transparentní výrobou zajišťujeme konzistenci od vzorku až po hromadnou výrobu.
FAQ
Q: Jaké jsou hlavní výhody Ti-6Al-4V?
Otázka: Jaký druh tepelného zpracování vyžaduje Ti-6Al-4V?
Otázka: Jaká je maximální provozní teplota?
Otázka: Jaký je rozdíl mezi Ti-6Al-4V a čistým titanem (stupeň 2)? Jak si mezi nimi vybrat?
Otázka: Jaký je svařovací výkon Ti-6Al-4V? Co je třeba poznamenat?
Otázka: Lze Ti-6Al-4V použít jako náhradu za jiné slitiny titanu?
Populární Tagy: ti-6al-4v (gr5, tc4), Čína ti-6al-4v (gr5, tc4) výrobci, dodavatelé, továrna
