Thanh Titan GR5 (Ti-6Al-4V) - Giới thiệu sản phẩm

Tổng quan

Thanh titan GR5(Lớp 5, chỉ định tiếng TrungTC4) là sản phẩm dạng thanh-được làm từ hợp kim Ti-6Al-4V -, hợp kim titan được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, chiếm hơn 50% tổng lượng titan tiêu thụ. Nó kết hợp độ bền cao, mật độ thấp, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và khả năng chế tạo tốt, khiến nó trở thành vật liệu tiêu chuẩn cho các ứng dụng công nghiệp hàng không, y tế, hàng hải và{10}hiệu suất cao. Thanh GR5 thường được cung cấp dưới dạng các sản phẩm cán nóng, rèn hoặc kéo nguội/nghiền với đường kính từ3 mm đến 300+ mm, với chiều dài lên tới 6 mét hoặc theo yêu cầu.

1. Thành phần hóa học (theo tiêu chuẩn ASTM B348 / ASTM F136)

表格

Yếu tố	Nội dung (% trọng lượng)	Chức năng
Titan (Ti)	Số dư (~90%)	Kim loại cơ bản
Nhôm (Al)	5.5 – 6.75%	-bộ ổn định; tăng cường và cải thiện hiệu suất-ở nhiệt độ cao
Vanadi (V)	3.5 – 4.5%	-bộ ổn định; cải thiện sức mạnh, độ dẻo và độ cứng
Sắt (Fe)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,40%	Giới hạn tạp chất
Ôxi (O)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,20%	Tăng cường kẽ (được kiểm soát)
Cacbon (C)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08%	Giới hạn tạp chất
Nitơ (N)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05%	Giới hạn tạp chất
Hydro (H)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,015%	Giới hạn tạp chất (nguy cơ giòn - nghiêm trọng)
Yttri (Y)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,005%	Giới hạn dư

2. Tính chất cơ học (ASTM B348, điều kiện ủ)

表格

Tài sản	Giá trị
Độ bền kéo	Lớn hơn hoặc bằng 895 MPa(thường là 950–1.100 MPa)
Sức mạnh năng suất	Lớn hơn hoặc bằng 825 MPa(thường là 850–1.000 MPa)
Độ giãn dài	Lớn hơn hoặc bằng 10% (thường là 14–18%)
Giảm diện tích	Lớn hơn hoặc bằng 25%
độ cứng	~320–360 HB (≈ 34–38 HRC)
Tỉ trọng	4,43 g/cm³(khoảng 56% thép)
mô đun đàn hồi	~114 GPa
phạm vi nóng chảy	~1.600–1.670 độ
Nhiệt độ dịch vụ	–250 độ đến ~400 độ(dài hạn-)

Sau đógiải pháp xử lý + lão hóa (STA), cường độ có thể đạt tới 1.100–1.300 MPa - tăng ~20–30% so với điều kiện ủ.

3. Tính chất vật lý

表格

Tài sản	Giá trị	Ghi chú
Tỷ lệ sức mạnh-trên-trọng lượng	Đặc biệt	Cao hơn hầu hết các loại thép và hợp kim nhôm
Độ dẫn nhiệt	6.7 W/(m·K)	- nhiệt tập trung gia công ở dụng cụ thấp
Sự giãn nở nhiệt	8.6 × 10⁻⁶/K	Độ ổn định kích thước tốt - thấp
Nhiệt dung riêng	~560 J/(kg·K)
Tương thích sinh học	Xuất sắc	Không{0}}độc hại, được mô người chấp nhận hoàn toàn
Chống ăn mòn	Phim thụ động TiO₂ nổi bật	Nước biển, clorua, axit oxy hóa, dịch cơ thể
Tính chất từ	Không{0}}có từ tính	Phù hợp với các thiết bị tương thích với-MRI

4. Đặc tính luyện kim

+ cấu trúc hai{1}}pha: Nhôm ổn định pha lục giác; vanadi ổn định pha lập phương tâm-của cơ thể ( -nhiệt độ truyền ≈ 980–1.000 độ ).

có thể xử lý được nhiệt-: Giai đoạn cho phépgiải pháp + điều trị lão hóađể có sức mạnh đáng kể, đạt được - lợi thế chính so với titan nguyên chất về mặt thương mại.

Kiểm soát cấu trúc vi mô: Xử lý trong trường + tạo ra các cấu trúc song công (cân bằng + biến đổi) với sự cân bằng tốt nhất về độ bền, độ dẻo và khả năng chống mỏi.

Độ nhạy: Việc thu khí hydro phải được kiểm soát chặt chẽ (hàn, tẩy rửa, làm mát gia công); -Nội dung pha tăng ở nhiệt độ cao - phải quản lý cửa sổ làm việc nóng.

5. Quy trình sản xuất

tan chảy- Làm nóng chảy lại hồ quang chân không ba lần (VAR) của titan xốp + Hợp kim chính Al-V để tạo sự đồng nhất

Rèn/phá vỡ- Phôi được rèn thành phôi trong trường hoặc +

Cán nóng/rèn thành thanh- Được cán hoặc rèn đến đường kính cuối cùng hoặc gần{1}}cuối cùng (thường là 700–950 độ )

Ủ- Ủ nhà máy ở 700–850 độ để khôi phục độ dẻo

Vẽ nguội / mài vô tâm(tùy chọn) - Dành cho đường kính chính xác và độ hoàn thiện bề mặt

Làm thẳng- Xoay hoặc ép thẳng

Xử lý bề mặt- Gia công/tiện, đánh bóng hoặc phun cát

Kiểm tra & thử nghiệm- Phát hiện khuyết tật UT, kiểm tra kích thước, kiểm tra độ bền kéo, PMI, chất thẩm thấu thuốc nhuộm - MTC đầy đủ (EN 10204 3.1/3.2) được cung cấp

6. Hình thức & dung sai sản phẩm

表格

Hình thức	Sự miêu tả	Dung sai điển hình
thanh cán nóng	Như-bề mặt được cán, màu đen/bị oxy hóa	h11/h12
Thanh rèn	Chất lượng bên trong tốt hơn, đường kính lớn hơn	Mỗi thỏa thuận
Thanh kéo nguội/đất	Bề mặt sáng, kích thước chính xác	h8/h9/h10
Thanh bóc/xoay	Bề mặt được gia công, loại bỏ lớp vỏ đã được khử cacbon/{0}}	h9/h11
thanh nối đất vô tâm-	Gương hoặc hoàn thiện chính xác để gia công	h7/h8

Điều kiện bề mặt có sẵn:đen (như{0}}cán), ngâm chua, phun cát, tiện/nghiền, đánh bóng.

7. Các lĩnh vực ứng dụng chính

Hàng không vũ trụ (thị trường lớn nhất)

Các bộ phận kết cấu máy bay: khung, giá đỡ, ốc vít

Bộ phận động cơ: cánh máy nén, đĩa, trục

Thiết bị hạ cánh và bộ phận truyền động

Trung tâm cánh quạt máy bay trực thăng

Thuộc về y học

Cấy ghép phẫu thuật: vít xương, nẹp xương, đinh có khung, thiết bị cố định cột sống

Đồ đạc và trụ cấy ghép nha khoa

Dụng cụ phẫu thuật và khoảng trống dụng cụ

(Lưu ý: đối với bộ phận cấy ghép vĩnh viễn, phiên bản ELI -Lớp 23 / Ti-6Al-4V ELI- có quảng cáo xen kẽ thấp hơn thường được chỉ định theo tiêu chuẩn ASTM F136)

Hàng hải & ngoài khơi

Trục chân vịt, ốc vít dưới nước, khớp nối

Linh kiện bơm nước biển, thân van

Bộ phận cấu trúc thiết bị biển sâu-

Công nghiệp & Năng lượng

Trục nhà máy hóa chất, máy khuấy, linh kiện máy bơm

Các bộ phận của bình áp suất cao-

Linh kiện xe đua ô tô (thanh nối, van)

Dụng cụ thể thao: khung xe đạp, đầu gậy golf, vợt tennis

8. So sánh: GR5 và Thanh Titan nguyên chất

表格

Mục	Thanh GR2 (TA2)	Thanh GR5 (TC4)
Kiểu	Tinh khiết về mặt thương mại	+ hợp kim
Độ bền kéo	~450–550 MPa	~950–1.100 MPa
Sức mạnh năng suất	~350 MPa	~850 MPa
độ dẻo	Cao hơn (ε Lớn hơn hoặc bằng 25%)	Trung bình (ε Lớn hơn hoặc bằng 10–14%)
Chống ăn mòn	Xuất sắc	Xuất sắc (gần{0}}bằng)
Xử lý nhiệt	Chỉ ủ	Giải pháp + lão hóa có sẵn
Trị giá	Thấp hơn	~2–3× cao hơn
Tốt nhất cho	Thiết bị hóa chất, linh kiện định hình	Các bộ phận hàng không vũ trụ, y tế,-tải trọng cao

9. Các tiêu chuẩn liên quan

表格

Tiêu chuẩn	Phạm vi
ASTM B348	Thanh và phôi - tiêu chuẩn sản phẩm chính
ASTM F67 / F136	Cấp độ cấy ghép phẫu thuật (F136 cho Ti-6Al-4V ELI)
AMS 4928	Thông số kỹ thuật về thanh, rèn và vòng hàng không vũ trụ
ASME SB348	Phiên bản mã bình chịu áp lực
GB/T 2965	Tiêu chuẩn Trung Quốc cho thanh titan và hợp kim titan
DIN 3.7165 / EN 3.7164	chỉ định châu Âu