Поређење перформанси ТЦ4 и ТА2 Титаниум Родс
Високо - крајњи производна поља као што су ваздухопловна, медицински уређаји и морски инжењеринг, титанијумске шипке постале су кључни материјал због њиховог лаганог, високих - и корозија - отпорних својстава. ТЦ4 Титаниум Родс (ТИ-6АЛ-4В легура) и ТА2 Титаниум Родс (индустријски чисти титанијум) су два репрезентативна примјерка, који заузимају различите тржишне сегменте са великом чврстоћом и одличном отпорношћу на корозију. Овај чланак ће упоредити ове две шипке на основу четири димензије: хемијски састав, механичка својства, карактеристике прераде и сценарија апликације, откривајући техничку логику иза њихових перформанси.
Хемијски састав: суштинска разлика између легура и чистоће
ТЦ4 ТИТАНИЈСКИ РИДС је АЛ + ДУПЛЕКС АЛЛАНИУМ ЛЕЛУИ. Његове основне компоненте су 6% алуминијум (АЛ) и 4% ванадијум (В), а остатак је титанијум (ТИ) и нечистоће у траговима (нпр. ФЕ мањи од 0,3% и ц мање или једнако од 0,1%). Алуминијум делује као стабилизатор, унапређивање високог температурног материјала материјала -; Ванадијум делује као стабилизатор, унапређивање жилавости и израде. Овај алегални дизајн омогућава ТЦ4 да комбинује велику чврстоћу добре дуктилности. ТА2 Титаниум Родс су индустријски чисти титанијум, са садржајем титанијума већим од 99%, који садржи само количине нечистоћа, попут кисеоника (о мање од 0,2%), азот (н мање или једнако 0,05%) и водоник (х мање или једнак 0,015%). Док је његова снага побољшана чврстим решењем јачањем због нечистоћа, његова чистоћа даје изузетну отпорност на корозију и биокомпатибилност. На пример, стопа корозије од ТА2 у морској води је само 0,001 мм / година, далеко нижа од 0,005 мм / годишње ТЦ4.
Механичка својства: сукоб између снаге и жилавости
Поређење снага
ТЦ4 Штапс Титаниум имају затезну чврстоћу од 1000 - 1200 МПа и чврстоћност приноса од 900 - 1100 МПа, више него двоструко да је ТА2 (затезна снага 450 {{14} 600 МПа, снага приноса 350-500 МПа). Ова разлика произлази из легираног дизајна: алуминијумски облици фино - пјечете ванадијум-а, док се ванадијум промовише - испаљивање зрна, како побољшавају снагу материјала. На пример, дискови компресора мотора на ваздухопловима од ТЦ4 могу да издрже температуре од 1200 степени и наглашавања од 1000 МПа, док је ТА2 погодан само за конструкцијске компоненте са ниским оптерећењем.
Еластични модул и жилавост
ТЦ4-ов еластични модул је 105-120 ГПА, виши од 100 ГПА ТА2, што значи да се мање деформише под оптерећењем и стабилније је. Међутим, ТО2-ова жилавост прелома (КИЦ ≈ 50 МПА · М0.5) је супериорна у ТЦ4 (Киц ≈ 40 МПа · М0.5), а њено издужење (Δ5 веће од или једнако 20%) је значајно већи од ТЦ4 (Δ5 веће од или једнако 10%), што је више погодније за апликације које захтевају велику деформацију без прелома.
Карактеристике обраде: разлике у подобности процеса
Врућа радна својства
ТЦ4 Титаниум барови морају бити умријели - фалсификоване на 900 - 950 степени, са коначном температуром ковања од најмање 650 степени да би се избегло грубо зрна и пад жилавости. Његова отврдњавост је лоша, а угашење воде је потребно за одсеке дебљине од 25 мм. Супротно томе, ТА2 Титаниум Родс имају шири прозор термичке обраде (800-950 степени) и могу постићи јединствену микроструктуру без сложеног топлотног третмана, чинећи их погодним за производњу сложене хемијске опреме.
Заваривање и површинско лечење
ТЦ4 се може заварати помоћу различитих метода, укључујући АРЦОН АРЦ заваривање и заваривање електрона. Снага заваривања је упоредива са оним основним материјалом, али олакшање стреса на 550-650 степени је потребно за уклањање преосталих напона. ТА2 нуди врхунску заваривост, а њен низак садржај кисеоника (мањи или једнак 0,2%) смањује ризик од пуцања заваривања. Може се користити директно након заваривања без посебног третмана. Што се тиче површинског третмана, ТЦ4 је често пуцањ (површински притисак на површини достиже 785 МПа) како би се побољшао отпорност у умору, док је ТА2 анодизован да формира густ оксидни филм (5-10 μм дебљине (5-10 μм дебљине) да би се повећала отпорност на корозију (5-10 μм).
Разлика у перформансама између ТЦ4 и ТА2 титанијумских шипки у основи је резултат равнотеже између дизајна легура и контроле чистоће. Прва постиже високу чврстоћу и отпорност на топлоту кроз алуминијум и ванадијум легирајући, чинећи га погодним за екстремне услове рада; Ово последње се ослања на његову чистоћу компоненте да би се постигла одлична отпорност на корозију и биокомпатибилност, који служи јавном сектору. Популаризацијом нових технологија као што су 3Д металургија за штампање и прах, границе перформанси оба се постепено шири. На пример, селективни ласерски топљење (СЛМ) може произвести сложене ТЦ4 делове, док топљење електронског снопа (ЕБМ) може произвести висок - чистоће ТА2 цеви.
