Hva er klasse 5 Titanium Round Bar

1. Hva er klasse 5 titanlegering

Grad 5-titanlegering, også ofte kjent som TI-6Al-4V (Titanium-6% aluminium-4% vanadium), er den mest brukte titanlegering i industri- og ingeniørapplikasjoner. Det tilhørerAlpha - beta Titanium AlloyFamilie - En kategori definert av dens blandede krystallinske struktur (alfa og beta -faser), som balanserer styrken til beta -legeringer og korrosjonsmotstanden til alfa -legeringer. I motsetning til kommersielt rent (CP) titan (f.eks, grad 1 - 4), er grad 5 legert med aluminium og vanadium for å forbedre mekanisk ytelse, noe som gjør det egnet for høyspenning, kritiske bruksområder på tvers av romfart, medisinsk, bilindustri og marin industri.

2. Fordelene med titan i klasse 5

Titan i klasse 5 tilbyr en unik kombinasjon av fordeler som skiller det fra andre metaller og til og med andre titankarakterer:

Eksepsjonell styrke - til - vektforhold: Den har en strekkfasthet som kan sammenlignes med mange høye - styrke stål (f.eks. ~ 860 MPA i annealert tilstand), men veier bare rundt 60% så mye som stål. Dette gjør det ideelt for vekt - sensitive applikasjoner (f.eks. Flykomponenter, racingbildeler).

Overlegen korrosjonsmotstand: Som rent titan motstår det korrosjon i tøffe miljøer, inkludert sjøvann, industrikjemikalier (f.eks. Syrer, alkalier) og kroppslige væsker. Dette gjør det uvurderlig for marin maskinvare og medisinske implantater.

Utmerket biokompatibilitet: Det er ikke - giftig, ikke - allergifremkallende, og reagerer ikke med humant vev eller væsker. Denne egenskapen gjør den til gullstandarden for medisinske implantater (f.eks. Hipt/kneutskiftning, tannimplantater).

God varmemotstand: Den beholder styrken ved forhøyede temperaturer (opp til ~ 400 ° C / 752 ° F), i motsetning til mange aluminiumslegeringer. Denne egnetheten for høye - temperaturmiljøer er kritisk i luftfart (f.eks. Jetmotorkompressorblader).

Formbarhet og maskinbarhet: Selv om det er vanskeligere å maskinere enn rent titan, kan det behandles til komplekse former via smiing, ekstrudering eller 3D -utskrift (additiv produksjon), som støtter tilpassede design for spesialiserte applikasjoner.

3. Hvorfor klasse 5 titan er så dyrt

De høye kostnadene ved klasse 5 titan stammer fra den komplekse produksjonsprosessen, råstoffbegrensninger og spesialiserte behandlingskrav:

Sjelden råstoffutvinning: Titanmalm (f.eksKroll -prosess- en multi - trinnmetode som involverer klorering av malm for å produsere titankraklorid (Ticl₄), etterfulgt av reduksjon med magnesium. Denne prosessen er treg, arbeidskraft - intensiv og bruker store mengder energi.

Legering og presisjonsbehandling: Grad 5 krever presis blanding av titan med aluminium og vanadium (henholdsvis i nøyaktig 6% og 4% forhold). Å oppnå denne kjemiske enhetligheten krever streng kvalitetskontroll, noe som øker produksjonskostnadene.

Vanskelig maskinering: Titan (og dens legeringer) har lav termisk ledningsevne, noe som betyr at varme samler seg ved skjæreverktøyet under maskinering. Dette krever spesialiserte, slitasje - resistente verktøy (f.eks. Karbidverktøy) og langsomme maskineringshastigheter, øke arbeidskraft og tidskostnader.

Høy - kvalitetsstandarder: Mange søknader om klasse 5 (f.eks. Aerospace, Medical) krever samsvar med strenge bransjestandarder (f.eks. ASTM F136 for medisinsk bruk, AMS 4911 for luftfart). Å oppfylle disse standardene innebærer ytterligere testing, inspeksjon og kvalitetssikringstrinn.

4. De kjemiske komponentene i titan i klasse 5

Grad 5 (Ti - 6AL-4V) har en veldefinert kjemisk sammensetning, med titan som basismetall og kontrollerte mengder aluminium, vanadium og sporforurensninger. Den typiske komposisjonen (per ASTM og AMS -standarder) er som følger:

Element	Innhold (vekt %)	Rolle
Titanium (TI)	Balanse (~ 89-90%)	Base metal; Tilbyr korrosjonsmotstand og strukturell fundament.
Aluminium (Al)	5,5 - 6,75%	Styrker alfa -fasen; Forbedrer høy - temperaturstabilitet.
Vanadium (V)	3,5 - 4,5%	Stabiliserer betafasen; Forbedrer duktilitet og seighet.
Jern (Fe)	Maksimum 0,30%	Spor urenhet; kontrollert for å unngå å redusere korrosjonsmotstanden.
Oksygen (o)	Maksimum 0,20%	Spor urenhet; kontrollert for å forhindre sprøhet.
Karbon (c)	Maksimum 0,08%	Spor urenhet; kontrollert for å unngå dannelse av karbid (sprøhet).
Nitrogen (n)	Maksimum 0,05%	Spor urenhet; kontrollert for å forhindre dannelse av nitrid.
Hydrogen (h)	Maksimum 0,015%	Spor urenhet; Strengt begrenset for å unngå hydrogenforringelse.

info-435-439 info-443-442

5. De mekaniske egenskapene til titan i klasse 5

De mekaniske egenskapene til grad 5 varierer litt basert på dens varmebehandling (f.eksAnnealed State(Den vanligste tilstanden for generell bruk), per ASTM B348 (standard for titanbarer, plater og ark):

Eiendom	Typisk verdi (annealert)	Teststandard
Strekkfasthet (UTS)	≥ 860 MPA (124.700 psi)	ASTM E8/E8M
Avkastningsstyrke (0,2% forskyvning)	≥ 795 MPa (115.300 psi)	ASTM E8/E8M
Forlengelse i pause	≥ 10%	ASTM E8/E8M
Elastisitetsmodul	~ 113,8 GPA (16,5 x 10⁶ PSI)	ASTM E111
Hardhet (Rockwell C)	~ 30 HRC	ASTM E18
Poissons forhold	~0.34	ASTM E111
Tetthet	4,43 g/cm³ (0,160 lb/in³)	ASTM B328

TilLøsning - behandlet og alderen (STA) grad 5, styrken er betydelig høyere (UTS ≥ 1100 MPa / 159 500 psi; avkastningsstyrke ≥ 1030 MPa / 149.400 psi), men duktiliteten avtar noe (forlengelse ≥ 6%). Denne varmen - behandlet variant brukes til ultra - høy {- stressapplikasjoner som flyutstyr eller høy - ytelsesfester.