Титановий сплав TC4
Титановий сплав TC4 – це титановий сплав, успішно розроблений Сполученими Штатами в 1954 році, який містить 6 відсотків -стабільних елементів і 4 відсотки -стабільних елементів V. Алюмінієвий еквівалент номінального складу титанового сплаву TC4 становить 7.{{9 }}, молібденовий еквівалент становить 2,9, а відпалений стан містить 10 відсотків -15 відсотків фази. Al у системі Ti-Al-V покращує міцність сплаву при кімнатній температурі та міцність у гарячому стані завдяки фазі зміцнення твердого розчину, а V є одним із небагатьох легуючих елементів у титанових сплавах, які можуть покращити як міцність, так і пластичність. Сприятливий вплив V на пластичність титанових сплавів полягає в тому, що він не збільшує відношення осі c/a решітки -станів, як більшість легуючих елементів, а зменшує відношення, тим самим покращуючи утворення -фази та уникаючи тривалого - термін використання. Під час процесу відбувається окрихчення сплаву.
Основними характеристиками титанового сплаву TC4 є чудова комплексна продуктивність і хороша продуктивність процесу. Титановий сплав TC4 має середню міцність при кімнатній температурі та міцність при високій температурі, хороший опір повзучості та термічну стабільність, високу стійкість до втоми та стійкість до розтріскування в морській воді, а також задовільну в’язкість до руйнування та корозійну стійкість під дією гарячої солі. Чутливість до водню також менша, ніж у сплавів TC2 і TC1, і вона підходить для виготовлення різних деталей, що працюють у широкому діапазоні температур -196~450 градусів, особливо деталей, розроблених за принципом пошкодження обмеження толерантності. Титановий сплав TC4 також має чудову технологічну пластичність і надпластичність, підходить для формування різними методами обробки під тиском, а також використовує різні методи зварювання та механічної обробки.
Основними напівфабрикатами з титанового сплаву TC4 є прутки, поковки, тонкі пластини, товсті пластини, профілі та дроти тощо, а також використовуються для лиття (ZTC4).
Титановий сплав TC4ELI
TC4ELI є вдосконаленою версією TC4, головною відмінністю є інший вміст Al і менший вміст інтерстиціальних елементів Fe, N, H, O.
Титановий сплав TC4ELI став медичним хірургічним імплантатом через його хорошу біосумісність, низький модуль пружності, низьку щільність, хороші антикорозійні властивості, нетоксичність, високу межу текучості, тривалий термін служби втоми, високу пластичність при кімнатній температурі та легке формування. ідеальний матеріал для речей. Медичні пластини з титанового сплаву TC4ELI в основному використовуються для ремонту черепа та кісткової пластики, які мають підвищені вимоги до міцності, довговічності та пластичності.
Титановий сплав - це сплав, що складається з елемента титану та інших елементів. Титан має два типи алотропних кристалів: титан є алотропним ізомером з температурою плавлення 1668 градусів, і це щільно упакована структура гексагональної решітки, коли вона нижче 882 градусів, називається -титаном; це об'ємно-центрована кубічна структура вище 882 градусної решітки, яка називається -титан. Використовуючи різні характеристики двох вищевказаних структур титану, додаючи відповідні легуючі елементи для поступової зміни температури фазового переходу та вмісту компонентів, щоб отримати титанові сплави з різними структурами.
На основі сплаву TC4 титановий сплав TC4 ELI зменшує вміст інтерстиціальних елементів C, O, N і домішок Fe, і міцність знижується, але ємність і в'язкість можуть бути значно покращені. TC4 ELI має хорошу пластичність, міцність, хороші зварювальні характеристики та низькі температури, і широко використовується у важливих галузях, таких як низькотемпературна техніка, медичне лікування, кораблі та літаки.
Сплав TC4 можна використовувати в звичайному середовищі або середовищі високої температури, сплав TC4ELI можна використовувати в середовищі з наднизькою температурою
Подібні марки титанового сплаву TC4 і титанового сплаву TC4ELI: T-6A-4V/Grade 5 (американський клас), BT 6 (російський сорт), IMI 318 (британський сорт), TiAI6V4 (німецький). сорт).
Медичне обладнання виготовляється в організмі людини через травми та пухлинні пошкодження кісток і суглобів. Титан і титанові сплави використовуються для виготовлення штучних суглобів, кісткових пластин і гвинтів, які знайшли широке застосування в клінічній практиці. Також використовується в тазостегнових суглобах (включаючи голівку стегнової кістки), колінних суглобах, ліктьових суглобах, п’ястно-фалангових суглобах, міжфалангових суглобах, нижніх щелепах, штучних тілах хребців (ортези для хребта), корпусах кардіостимуляторів, штучних серцях (клапани у формі серця), штучних імплантатах, титано- нікелева ортодонтія, титанові сітки в пластичній хірургії черепа та ін.
Завдяки характеристикам високої питомої міцності, біосумісності та хорошій корозійній стійкості біологічних рідин титан і титанові сплави привертають все більше уваги.
Ti 6Al-4V ELI є маркою Ti 6Al-4V з меншою проміжною структурою, завдяки чому він може досягти максимальної міцності та підходить для морської води та низьких температур. Ця марка сплаву зазвичай використовується в відпаленому стані. Ti 6Al-4V є кращим матеріалом вибору в галузі медичних імплантатів.
Виробничий процес такий: середній релаксаційний відпал при 900-120 градусах Фаренгейта протягом 1-4 годин і охолодження повітрям. Подвійний відпал, круглі прутки та поковки: відпал розчину при температурі бета-переходу 50-100° F, витримка принаймні 1 години, охолодження на повітрі, потім повторно нагрівання при 1300-1400° F, витримка принаймні 1 години, охолодження на повітрі . Після зварювання придатний релаксаційний відпал.
