למה משמש Ti-6Al-4V?

Nov 09, 2022

Ti6Al4V טיטניום בר, המכונה לפעמים TC4, Ti64, [1] או ASTM Grade 5, היא סגסוגת אלפא בטא טיטניום בעלת חוזק ספציפי גבוה ועמידות בפני קורוזיה מעולה. זוהי אחת מסגסוגות הטיטניום הנפוצות ביותר ונמצאת בשימוש נרחב ביישומים הדורשים צפיפות נמוכה ועמידות בפני קורוזיה מעולה, כגון תעשיית התעופה והחלל ויישומים ביו-מכניים (שתלים ותותבות).

מחקר על סגסוגות טיטניום לשריון החל בשנות ה-50 בארסנל ווטרטאון, שלימים הפך לחלק ממעבדת המחקר של הצבא.

סגסוגות טיטניום משמשות יותר ויותר כביו-חומרים בשל המודולוס הנמוך יותר, התאימות הביולוגית המעולה שלהן ועמידות בפני קורוזיה משופרת בהשוואה לפלדות אל חלד מסורתיות יותר וסגסוגות מבוססות קובלט. מאפיינים אטרקטיביים אלו הם הכוח המניע מאחורי ההשקה המוקדמת של סגסוגות a (cpTi) ו-a#b (Ti-6Al-4V) והפיתוח האחרון של קומפוזיציות חדשות של סגסוגת טיטניום ו-b- מטסטים אורטופדיים. סגסוגות Ti. זה האחרון בעל תאימות ביולוגית משופרת, מודול אלסטי מופחת, בקרת מתח מעולה ועמידות בפני עייפות חריצים. עם זאת, חוזק הגזירה הגרוע ועמידות הבלאי של סגסוגות טיטניום עדיין מגבילות את היישומים הביו-רפואיים שלהן. למרות שסגסוגות b-Ti הראו שיפור מסוים בעמידות הבלאי בהשוואה לסגסוגות a#b, התועלת האולטימטיבית של סגסוגות טיטניום אורטופדיות כחלקי שחיקה תדרוש הבנה בסיסית יותר מלאה של מנגנוני הבלאי המעורבים.

סגסוגות טיטניום Ti-6Al-4V קיימות בדרך כלל בשלב, עם מבנה גבישי hcp, (SG: P63/mmc) ו-phase, עם מבנה גבישי bcc, (SG: Im-3m ) שלב. בעוד שהתכונות המכניות הן פונקציה של תנאי הטיפול בחום של הסגסוגת ויכולות להשתנות בהתאם למאפיינים, טווח המאפיינים הטיפוסי של Ti-6Al-4V מעובד היטב מוצג להלן. אלומיניום מייצב את שלב האלפא, ואילו ונדיום מייצב את שלב הבטא.

ל-Ti-6Al-4V יש מוליכות תרמית נמוכה מאוד של 6.7 - 7.5 W/m K בטמפרטורת החדר, [12] [13], מה שגורם לכך שהוא גרוע יחסית יכולת עיבוד.

Ti-6Al-4V עובר טיפול בחום כדי לשנות את הפאסור והמיקרו-מבנה בסגסוגת. מבנה המיקרו ישתנה באופן משמעותי בהתאם לשיטת הטיפול והעיבוד המדויק בחום. שלושה תהליכי טיפול בחום נפוצים הם חישול טחנה, חישול כפול ותמיסה ויישון

חומר סגסוגת טיטניום TC4 (Ti-6Al-4V), מוט טיטניום TC4, Ti6al4v מוט סגסוגת טיטניום מוט טיטניום הוא חומר הגלם לייצור סגסוגת טיטניום ומתכת טיטניום. יש לו את המאפיינים של צפיפות נמוכה, חוזק גבוה ועמידות בפני קורוזיה טובה. בתעשייה האווירית, הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור חלקי מבנה של מטוסים וחירי רקטות; בתעשייה הכימית הוא משמש כנשא זרז וכמכשיר טיהור לאלקטרוליטים; בתעשיית המכונות, זה יכול לשמש כמחליף חום וחומר מעבה.

בתעשיית המתכות, הוא משמש בעיקר לייצור ברזל טהור שונים, נירוסטה, פלדה עמידה בחום ופלדה מסגסוגת מיוחדת. בנוסף, הוא משמש גם לייצור אבני חן מלאכותיות וגבישי זירקון רוטיל מלאכותיים, יריעות קרמיקה פיזואלקטריות לתעשיית האלקטרוניקה, ויציקות מדויקות בצורות שונות.

תפקידו של Ti6Al4V טיטניום בר:

1. ניתן להפוך אותו למפרטים שונים של רצועה או נייר כסף לציור קר.

2. הוא משמש להכנת סיבי טיטניום ספוג (פוליטטראפלואורואתילן) ומוצרים.

3. זה יכול לשמש גם כנשא זרז כימי או כחומר טיהור לאלקטרוליטים.

4. בשל נקודת ההיתוך הגבוהה (3727 מעלות), זה יכול לשמש כהלחמה למילוי הפער בין מתכות במהלך ההלחמה.

5. זה יכול לשמש לייצור חומרים עקשן ופלסטיק בטמפרטורה גבוהה.

6. זה יכול לשמש כמסיר חמצון לייצור פלדה ומסיר גופרית.

7. זה יכול לשמש כחומר עקשן מתקדם ופלסטיק עמיד בטמפרטורה גבוהה.

8. זה יכול לשמש כרכיבים פנימיים של תנור בטמפרטורה גבוהה.

9. זה יכול לשמש כמוט הבקרה של הכור הגרעיני.

10. זה יכול לשמש להבי מנוע אווירי.

11. ניתן להשתמש בו כמיכל להפקת יוני אורניום ממי ים.