Sastav i ključna svojstva
Titan stupnja 5, obično poznat kao Ti-6Al-4V, je alfa-beta legura titana koja sadrži nominalno 6% aluminija i 4% vanadija. Nazivaju je legura titana radilice jer čini većinu titana koji se koristi diljem svijeta, kombinirajući visoku specifičnu čvrstoću, malu težinu, dobru sposobnost oblikovanja i izvrsnu otpornost na koroziju.
| Parametar | Tipična vrijednost (5. stupanj) |
|---|---|
| Aluminij (Al) | 5.5-6.75% |
| Vanadij (V) | 3.5-4.5% |
| Željezo (Fe), maks | 0.40% |
| Kisik (O), maks | 0.20% |
| Titan (Ti) | Ravnoteža |
| Gustoća | Oko 4,43 g/cm³ |
| Vlačna čvrstoća (tipični minimum) | Oko 895 MPa (AMS 4928) |
| Napon razvlačenja (tipični minimum) | Oko 828 MPa (AMS 4928) |
Obrasci proizvoda i primjenjivi standardi
Ti-6Al-4V Grade 5 isporučuje se u nizu oblika mlina, od kojih je svaki pokriven posebnim specifikacijama. Popisi u nastavku odražavaju standarde koji se često spominju za svaki obrazac.
| Obrazac proizvoda | Primjenjive specifikacije |
|---|---|
| Okrugla šipka | AMS 2631, AMS 4928, AMS 4965, AMS 6930, AMS 6931, AMS-T-9047; ASTM B348; ASME SB-381 |
| Pravokutna šipka | AMS 4928, AMS 4965, AMS 6930, AMS 6931, AMS-T-9047; ASTM B348 |
| Ploča | AMS 2631, AMS 4911, AMS-T-9046; ASTM B265 Gr 5; EN 10204 3.1 |
| Blokirati | AMS 4928, AMS 6931, AMS-STD-9047; ASTM B348 |
Za primjene medicinskih implantata, dodatne specifikacije kao što je ASTM F1472 primjenjuju se na kovani Ti-6Al-4V.
Zašto Grade 5 dominira primjenom titana
Kombinacija približno 45% manje gustoće od čelika s čvrstoćom usporedivom s mnogim čelicima čini Ti-6Al-4V atraktivnim gdje god je važna ušteda težine. Njegova otpornost na koroziju u morskoj vodi i industrijskoj atmosferi, zajedno s dobrim performansama na zamor i sposobnošću kovanja, valjanja, strojne obrade i zavarivanja unutar kontroliranih procesnih prozora, objašnjava njegovu dominaciju na zahtjevnim tržištima.
Aplikacijski sektori
Zrakoplovne - strukture okvira zrakoplova, pričvršćivači, komponente motora i dijelovi stajnog trapa.
Medicinski - kirurški implantati i instrumenti, često specificirani prema ASTM F1472 za implantabilni hardver.
Morska - okna, pričvrsni elementi i oprema izloženi morskoj vodi.
Industrijska - oprema za kemijsku obradu, izmjenjivači topline i komponente za proizvodnju električne energije.
Potrošački i automobilski - visoko-pričvršćivači, trkaće komponente i sportska oprema.
Specifikacije i razmatranja nabave
Prilikom kupnje Ti-6Al-4V Grade 5, kupci bi trebali provjeriti oblik proizvoda i primjenjivu specifikaciju, zatražiti potvrdu o ispitivanju mlina (na primjer EN 10204 3.1) i provjeriti jesu li kemija, mehanička svojstva i, gdje je relevantno, ultrazvučna inspekcija (AMS 2631) u skladu s naručenim standardom. Prije obrade provjerite stanje površine i dimenzije u odnosu na crtež ili dodatak za strojnu obradu.
Često postavljana pitanja
P1: Što je titan 6Al-4V razreda 5?
To je najraširenija legura titana, koja sadrži oko 6% aluminija i 4% vanadija, s ostatkom titana.
P2: Koja su tipična mehanička svojstva Ti-6Al-4V?
Tipična minimalna vlačna čvrstoća i čvrstoća tečenja su oko 895 MPa odnosno 828 MPa, uz gustoću od oko 4,43 g/cm³.
P3: Koje specifikacije pokrivaju okruglu šipku Ti-6Al-4V?
Okrugla šipka obično se specificira prema AMS 2631, AMS 4928, AMS 4965, AMS 6930, AMS 6931 ili AMS-T-9047, ASTM B348 i ASME SB-381.
P4: Koji se standard odnosi na Ti-6Al-4V ploču?
Ploča se obično specificira prema AMS 2631, AMS 4911, AMS-T-9046, ASTM B265 Grade 5 i EN 10204 3.1.
P5: Zašto se Ti-6Al-4V koristi u medicinskim implantatima?
Budući da kombinira visoku čvrstoću, otpornost na koroziju, biokompatibilnost i niži modul elastičnosti od nehrđajućeg čelika, smanjujući zaštitu od naprezanja.
P6: Može li se zavarivati Ti-6Al-4V?
Može se zavarivati u kontroliranim uvjetima (čisto okruženje, zaštita od inertnog plina, odgovarajuće punilo), ali nakon zavarivanja mora uslijediti odgovarajuća toplinska obrada kako bi se obnovila svojstva.