Greining á kjarnamun á milli 2. og 5. stigs títanblendi

Litið hefur verið á títan málmblöndu sem lykilefni á hágæða sviðum, þar á meðal flug-, læknis- og efnaverkfræði, vegna yfirburða styrkleika og þyngdarhlutfalls, tæringarþols og lífsamrýmanleika. Meðal margra flokka af títanblendi eru stig 2 (iðnaðarhreint títan) og stig 5 (Ti-6Al-4V) tvær vinsælustu einkunnirnar, þær hafa grundvallarmun á samsetningu hönnun, frammistöðueiginleikum og notkunarsviði. Þessi grein mun kerfisbundið greina muninn á 8 kjarnavíddum og veita nákvæmar tilvísanir í efnisval fyrir erlenda kaupendur og verkfræðinga.

Efnasamsetningin er grundvallarmunurinn á þessu tvennu, sem ákvarðar beint örbyggingu efnisins og frammistöðugrundvöll. Gráða 2 tilheyrir hreinu títani í atvinnuskyni (CP Titanium), með títan sem aðal efnaþáttinn og hreinleika yfir 99,2%. Það inniheldur aðeins snefilóhreinindi, með súrefnisinnihald minna en eða jafnt og 0,25% og járninnihald minna en eða jafnt og 0,30%. Það eru engir málmblöndur sem eru viljandi bætt við og það sýnir staka alfafasa uppbyggingu við stofuhita. Gráða 5 er dæmigerð + tvífasa títan álfelgur, opinberlega tilnefnd sem Ti-6Al-4V, með nákvæma og stjórnanlega samsetningu. Fyrir utan um 90% af títangrunninu er 5,5% til 6,75% áli og 3,5% til 4,5% vanadíum sérstaklega bætt við. Ál er - fasa stöðugleiki og það hefur getu til að auka hitaþol, en vanadíum er - fasa stöðugleiki, sem eykur herðleikann. Sameinuð áhrif þessara tveggja álefnaþátta leiða til myndunar á + tvífasa örbyggingu sem er grundvöllur hástyrkleikaeiginleika þess. Að auki hefur gráðu 5 strangari stjórn á óhreinindum, með súrefnisinnihald sem er minna en eða jafnt og 0,20%, til að forðast að hafa áhrif á jafnvægi álstyrks og seigleika.

Munurinn á vélrænum eiginleikum er bein endurspeglun á hönnun íhluta og einnig kjarninn fyrir vali. Vélrænni eiginleikar 2. stigs sýna einkenni „í meðallagi styrk og mikla mýkt“. Togstyrkur í glæðu ástandi er aðeins 345-480MPa, ávöxtunarstyrkur er 275-380MPa, en lengingin getur náð 20% -28% og brotseigja fer yfir 60MPa √ m. Það hefur framúrskarandi mótunarhæfni og höggþol. Aftur á móti hefur Grade 5 náð eigindlegu stökki í styrkleikaframmistöðu, með glóðþolnum togstyrk upp á 895-930MPa og flæðistyrk upp á 825-869MPa. Eftir öldrun í föstu lausninni er hægt að auka togstyrkinn enn frekar í 1100-1200MPa, sem er 2-3 sinnum meiri en í gráðu 2. Hins vegar, með aukningu á styrk samfara minni mýkt, er lengingin aðeins 10% -15% og brotseigja hans er aðeins lægri (∈70 MPa), sem sýnir frammistöðu. hóflega mýkt". Að auki er teygjanleiki 5. stigs (114GPa) hærri en 2. stigs (103GPa), sem gefur til kynna betri stífni efnisins, en þéttleikinn er aðeins minni (4.43g/cm³ á móti 4.51g/cm³), sem gefur til kynna verulegan kost í hlutfalli styrks og þyngdar.

Tæringarþolið sýnir markvissa kosti vegna mismunandi efnissamsetningar og skipulags. Gráða 2, sem hreint títan, hefur næstum fullkomið tæringarþol og getur virkað stöðugt í súrum miðlum eins og sjó, klóríðlausnum, saltpéturssýru, ediksýru og basísku umhverfi. Þétt oxíðfilman sem myndast á yfirborðinu getur í raun hindrað inngöngu ætandi miðla, sérstaklega hentugur fyrir sterkar tæringarskilyrði. Grade 5 hefur einnig framúrskarandi tæringarþol, langt umfram hefðbundin efni eins og ryðfríu stáli. Hins vegar, vegna áhrifa málmblöndurþátta, er tæringarþol þess örlítið lakara en gráðu 2 í sumum afoxandi sýrum (eins og saltsýru) og klóríðumhverfi með háum styrk. Hins vegar hefur gráðu 5 betri oxunarafköst við háan-hita og getur viðhaldið stöðugu tæringarþoli og vélrænni eiginleikum í umhverfi við háan hita sem er Minna en eða jafnt og 300 gráður, en styrkur 2. gráðu mun minnka verulega eftir að hafa farið yfir 300 gráður, með hámarks notkunarhitastig ekki yfir 400 gráður.

Erfiðleikar og framleiðni vinnslutækni eru verulega mismunandi, sem hefur bein áhrif á framleiðsluhagkvæmni og kostnað. Vinnsluerfiðleikar 2. bekkjar eru tiltölulega lágir. Með framúrskarandi mýkt getur það auðveldlega náð kaldvinnslumótun eins og veltingur, stimplun og beyging. Það hefur framúrskarandi suðuafköst og getur fengið hágæða suðu með því að nota hefðbundin suðuferli. Aflögunin eftir suðu er lítil og krefst ekki flókinnar hitameðferðarleiðréttingar. Skurðarafköst hennar eru einnig betri, með minna slit á verkfærum og meiri vinnslu skilvirkni en gráðu 5. Vinnsluerfiðleikar gráðu 5 hafa aukist verulega. Vegna mikils styrks og lítillar varmaleiðni (aðeins um það bil þriðjungur af stigi 2, 6,7W/m · K) er hætta á að háhitaverkfæri festist við háan-hita meðan á skurðarferlinu stendur. Hár kóbalt skurðarverkfæri eru nauðsynleg til að stjórna skurðarhraðanum undir 30m/mín. Strangt eftirlit með ferlibreytum er krafist við suðu, með því að nota ERTi-5 sérhæfðan suðuvír. Eftir suðu er nauðsynlegt að framkvæma glæðumeðferð við 700-800 gráður til að koma í veg fyrir streitu og forðast brot. Að auki er hægt að styrkja gráðu 5 enn frekar með hitameðferð (öldrun lausnar), en gráðu 2, sem hreint títan, getur aðeins útrýmt vinnsluálagi með hitameðferð og getur ekki bætt styrk.

Munurinn á atburðarás forrita liggur í nákvæmri samsvörun frammistöðueiginleika, sem ná yfir mismunandi hámarkssvið. Gráða 5, með kjarnakosti þess „hástyrks, létts og háhitaþols,“ stendur fyrir yfir 50% af alþjóðlegri notkun títanblendi og er ákjósanlegasta efnið í geimferðaiðnaðinum. Það er mikið notað í helstu byggingarhluta eins og lendingarbúnað flugvéla, viftublöð hreyfils og skrokkfestingar, sem nær 40% þyngdarminnkun miðað við stál. Skrokkfestingar Boeing 787 flugvélarinnar nota Ti-6Al-4V ELI (ultra-low clearance level) útgáfuna. Á læknisfræðisviði hentar 5. flokkur fyrir burðarígræðslur- eins og gerviliði og tannígræðslu. Það getur bætt slitþol með örbogaoxunarmeðferð og verður að uppfylla ASTM F136 staðalinn (súrefnisinnihald minna en eða jafnt og 0,13%). Að auki er það mikið notað á orkusviðum eins og djúpum-djúpborunarlokum og vetnisorkugeymum. Bekkur 2 einbeitir sér að eftirspurnarsviðsmyndinni "mikil tæringarþol og auðveld mótun", sem er notuð í efnaiðnaðinum til að framleiða tæringarþolinn búnað eins og hvarfílát, leiðslur og varmaskipta; Notað á læknisfræðilegu sviði fyrir íhluti sem ekki bera álag eins og gervibein og lækningaílát; Sjávariðnaðurinn er notaður fyrir sjóafsöltunarbúnað, skipaleiðslur og önnur forrit, svo og fyrir þunnveggða burðarhluta sem krefjast flókins mótunar.

Verulegur munur á kostnaði og framboðsaðstæðum á markaði hefur áhrif á ákvarðanir um innkaup og fjárhagsáætlanir verkefna. Framleiðslukostnaður 2. stigs er lægri, með hráefnisverð á bilinu $15 til $25 á hvert kíló. Vegna einfaldrar vinnslutækni er síðari framleiðslukostnaður tiltölulega lágur og markaðsframboð nægjanlegt. Hefðbundnar upplýsingar (plötur, rör, stangir) er hægt að afhenda fljótt. Kostnaður við 5. bekk er umtalsvert hærri, með hráefnisverð á bilinu $30 til $60 á hvert kíló. Að auki leiða vinnsluerfiðleikarnir og þörfin fyrir sérhæfðan búnað og ferla í umfangsmikinn framleiðslukostnað sem er 2-3 sinnum hærri en í 2. bekk. Hins vegar, vegna óbætans mikils-styrkleika, viðheldur það enn stöðugri eftirspurn á markaði á háa-sviðinu, sérstaklega þar sem iðnaðurinn verður að fylgja ströngum læknisfræðilegum stöðlum (sérstaklega þar sem birgðastöðlunum fylgir sem AMS 4911 flugsmíði staðall, ISO 5832-3 læknisfræðilegur staðall).

Mismunurinn á jafngildi á stöðluðum kerfum og vörumerkjum krefst sérstakrar athygli til að tryggja samræmi við innkaup yfir-landamæri. Alþjóðlegir staðlar sem samsvara bekk 2 eru ASTM B265 (blað/ræma), ASTM B338 (pípa), kínverskur landsstaðall jafngildi einkunn TA2 og ISO staðall ISO 5832-2. Alþjóðlegir staðlar fyrir 5. stig eru fjölbreyttari og ná yfir ASTM B348 (stangir/bylgjur), AMS 4911 (flugsmíðar), ASTM F136 (lækningaígræðslur), með kínverska innlenda staðlinum jafngildri einkunn TC4 og ISO staðli ISO 5832-3. Þegar keypt er erlendis skal tekið fram að 5. flokkur hefur greinarmun á hefðbundinni einkunn og ELI einkunn (ofur-lágt bil). ELI flokkur hefur lægra óhreinindainnihald (súrefni Minna en eða jafnt og 0,13%) og betri lífsamrýmanleika. Það er hannað sérstaklega fyrir læknisfræðilegar aðstæður og lághitasvið og ætti ekki að rugla saman við hefðbundna 5.

Valreglur og samantekt: Kjarninn í því að velja 2. og 5. bekk liggur í því að jafna „árangurskröfur, vinnsluerfiðleika og kostnaðaráætlun“. Ef umsóknin tengist tæringarþoli og mótunarhæfni blaðsins, án þess að hafa mikið álag í för með sér (eins og efnaleiðslur eða lækningaílát), er gráðu 2 hagkvæmasti kosturinn; Ef þú þarft að ná góðu jafnvægi á milli mjög mikils styrks, léttrar þyngdar og viðunandi háhitaþols (til dæmis í burðarhlutum í flugi, -burðarbærum lækningaígræðslum, djúpsjávarbúnaði,-djúpsjávarbúnaði) þarftu að fara í 5. stig, á sama tíma og þú verður fyrir hærri kostnaði og meiri vinnslutakmörkunum. Skýra ætti árangursvísa og mælt er með nákvæmu vali byggt á álagi, miðli, hitastigi, vinnslutækni og iðnaðarstöðlum með tilliti til raunverulegra rekstrarskilyrða (þar á meðal) áður en keypt er.

Netfang:bjcxtitanium@gmail.com       

               cxtitanium@outlook.com

Whatsapp:+8613571718779