Reżistenza għall-Impatt u Degradazzjoni fit-Tul tas-Saħħa tat-Temperatura Għolja tal-Liga tat-Titanju ta' Grad 5 (Ti-6Al-4V)
Liga tat-titanju ta 'Grad 5, magħrufa komunement bħala Ti-6Al-4V, hija l-liga tat-titanju alpha-beta l-aktar użata fl-oqsma aerospazjali, marittimi, mediċi u tal-inġinerija ġenerali. Il-prestazzjoni tagħha taħt tagħbija ta 'impatt u servizz fit-tul b'temperatura għolja hija kritika għas-sigurtà strutturali u l-ħajja tas-servizz. Hawn taħt hawn analiżi dettaljata tar-reżistenza għall-impatt tagħha u ż-żamma tas-saħħa f'temperatura għolja.
L-ewwel, ir-reżistenza għall-impatt tirreferi għall-kapaċità ta’ materjal li jassorbi l-enerġija u jirreżisti l-ksur taħt tagħbija dinamika jew ta’ xokk, tipikament imkejla minn testijiet tal-impatt Charpy V-notch (CVN).
Fil-kundizzjoni ittemprat, Ti-6Al-4V juri toughness eċċellenti għall-impatt fit-temperatura tal-kamra, b'valuri tipiċi tal-enerġija tal-impatt Charpy li jvarjaw minn 25 sa 40 J għal kampjuni standard. Dan il-livell ta 'toughness jippermetti li l-liga tiflaħ tagħbijiet f'daqqa, vibrazzjonijiet, u impatti minuri mingħajr ksur fraġli, li jagħmilha adattata għal komponenti strutturali dinamiċi bħal partijiet tal-irkaptu tal-inżul tal-inġenji tal-ajru, qfieli u tagħmir tal-baħar.
Madankollu, l-imġiba tal-impatt hija sensittiva ħafna għat-trattament tas-sħana u l-mikrostruttura.
Fis-soluzzjoni ttrattata u aging (STA) kondizzjoni, għalkemm is-saħħa u l-ebusija tiżdied, toughness impatt tonqos ftit, ġeneralment li jvarjaw minn 15 sa 25 J. Dan it-tnaqqis huwa dovut għall-preċipitazzjoni tal-fażi alfa fina fil-matriċi beta, li żżid is-saħħa iżda tnaqqas id-duttilità. Talji, difetti fil-wiċċ, u ħxuna wkoll jinfluwenzaw il-prestazzjoni tal-impatt. Sezzjonijiet ħoxnin jew komponenti b'talji li jaqtgħu juru enerġija ta 'impatt aktar baxxa, filwaqt li prodotti lixxi u ta' kejl irqiq iżommu toughness aħjar. B'mod ġenerali, Ti-6Al-4V juri reżistenza tajba għall-falliment tal-impatt meta mqabbel ma 'ħafna azzar b'saħħa għolja u liegi tal-aluminju f'livelli ta' densità simili.
It-tieni, fir-rigward tas-servizz fit-tul ta 'temperatura għolja u d-degradazzjoni tas-saħħa, Ti-6Al-4V huwa ġeneralment rakkomandat għall-użu f'temperaturi sa 300 grad sa 350 grad għal perjodi estiżi.
F'temperaturi taħt il-200 grad, il-liga turi ftit li xejn degradazzjoni tas-saħħa anke wara eluf ta 'sigħat ta' espożizzjoni. Proprjetajiet ta 'tensjoni u creep jibqgħu stabbli, mingħajr ebda coarsening jew trattib mikrostrutturali sinifikanti.
Meta espost għal temperaturi bejn 200 grad u 300 grad, maż-żmien jidhru effetti ħfief ta 'stabbiltà termali. Il-liga tesperjenza ħorox minuri tal-fażi alfa u rilassament tal-istress residwu, li jwassal għal tnaqqis żgħir fis-saħħa tat-tensjoni u ta' rendiment-tipikament inqas minn 10% wara tixjiħ fit-tul. Dan it-tnaqqis huwa aċċettabbli għal ħafna applikazzjonijiet strutturali mhux aerospazjali.
Aktar minn 350 grad sa 400 grad, degradazzjoni sinifikanti tas-saħħa sseħħ taħt servizz fit-tul.
Bidliet mikrostrutturali aċċellerati, inkluż it-tkabbir tal-qamħ alfa u d-dekompożizzjoni tal-fażi beta, inaqqsu kemm ir-reżistenza għat-tkaxkir kif ukoll is-saħħa tat-tensjoni. It-telf tas-saħħa jista 'jilħaq 15% sa 30% jew aktar, skond il-ħin ta' espożizzjoni u t-temperatura. Għalhekk, Ti-6Al-4V mhuwiex rakkomandat għal applikazzjonijiet fit-tul u ta' stress għoli 'l fuq minn 350 grad.
Fil-qosor, liga tat-titanju ta 'Grad 5 turi reżistenza tajba għall-impatt eċċellenti f'temperatura tal-kamra, skont it-trattament tas-sħana u l-ġeometrija.Iżomm proprjetajiet mekkaniċi stabbli b'degradazzjoni minima tas-saħħa f'temperaturi sa 200 grad, u telf moderat biss taħt it-300 grad. Aktar minn 350 grad, servizz fit-tul iwassal għal trattib notevoli u kapaċità mnaqqsa tal-ġarr tat-tagħbija. Din il-kombinazzjoni ta 'ebusija ta' impatt u stabbiltà termali moderata tagħmel Ti-6Al-4V għażla affidabbli għal komponenti strutturali soġġetti għal tagħbijiet dinamiċi u temperaturi moderatament elevati.
