Li huwa aktar b'saħħtu: Grad 2 jew Grad 5 Titanium

1. Id-differenzi tal-qalba fit-tip u l-kompożizzjoni tal-liga

Il-kawża ewlenija tad-disparità tas-saħħa tinsab jekk il-materjal huwiex "titanju pur" jew "titanju liga":

Proprjetà	Grad 2 tat-titanju	Grad 5 tat-Titanju (TI-6AL-4V)
Kategorija tal-liga	Titanju kummerċjalment pur (CP TI)	+ Liga tat-titanju
Kompożizzjoni kimika	Titanium (TI, Bilanċ) + Impuritajiet ta 'Traċċa (Max 0.25% O, 0.30% Fe, 0.08% C, eċċ.)	Titanium (ti, bilanċ) + 5.5 - 6.75% al + 3.5 - 4.5% V + impuritajiet ikkontrollati
Għan ewlieni tad-disinn	Duttilità, reżistenza għall-korrużjoni, u faċilità ta 'fabbrikazzjoni	Qawwa għolja - sa - proporzjon tal-piż, reżistenza għall-għeja, u reżistenza creep

Il-Grad 2 jiddependi fuq il-proprjetajiet inerenti tat-Titanium pur (bit-tisħiħ tal-impurità minuri), filwaqt li l-Grad 5 huwa intenzjonalment liga bl-aluminju (AL) u l-vanadium (v) {- elementi li jsaħħu drastikament is-saħħa.

2. Tqabbil ta 'saħħa diretta (proprjetajiet mekkaniċi)

L-istandards tal-industrija (eż., ASTM B265 għal folja / pjanċa tat-titanju) jiddefinixxu differenzi ċari fis-saħħa tat-tensjoni, is-saħħa tar-rendiment, u l-ebusija - tliet metriċi kritiċi ta '"saħħa":

Qawwa Metrika	Grad 2 tat-Titanju (stat ittemprat)	Grad 5 tat-Titanju (Stat ittemprat)	Titanium Grad 5 (Soluzzjoni - trattata & età, sta)
Qawwa tat-tensjoni	370–480 MPa	860 - 1100 MPa	1170–1400 MPa
Saħħa tar-rendiment (0.2% offset)	275–345 MPa	790–1000 MPa	1030–1380 MPa
Brinell Hardness (HBW)	110–150 HBW	280–340 HBW	350–400 HBW

Anke fl-istat "iktar artab" tagħha ttemprat, il-Grad 5aktar mid-doppju tat-tensjoni u s-saħħa tar-rendimenttal-grad 2. Meta s-sħana - trattata għall-għoli - saħħa state state, is-saħħa ta 'grad 5 tripli jew aktar meta mqabbla mal-grad 2.

3. Għaliex il-Grad 5 huwa ferm iktar b'saħħtu

Is-saħħa superjuri tal-Grad 5 ġejja minn żewġ effetti ewlenin tal-liga u d-disinn mikrostrutturali tiegħu:

(1) solidu - Tisħiħ tas-soluzzjoni b'al u v

Aluminju (AL): Jaġixxi bħala stabilizzatur - (jippromwovi l-fażi qawwija -) u jinħall fil-kannizzata tal-kristall tat-titanju. Peress li l-atomi ta 'Al huma iżgħar minn atomi ta' Ti, joħolqu distorsjonijiet ta 'kannizzata lokalizzati li jimblokkaw il-moviment ta' diżlokazzjonijiet (il-mekkaniżmu ewlieni ta 'deformazzjoni tal-metall). Dan jibbies direttament il-materjal u jgħolli s-saħħa tar-rendiment tiegħu.

Vanadium (V): Iservi bħala stabilizzatur - (iżomm il-fażi duttili - fit-temperatura tal-kamra) u jaġixxi wkoll bħala solidu - is-soluzzjoni tas-soluzzjoni. V L-atomi huma ikbar minn atomi Ti, u joħolqu distorsjonijiet addizzjonali tal-kannizzata fil-fażi - li jirreżistu aktar il-moviment tad-diżlokazzjoni.

(2) Twebbis tal-età (għall-Istat STA)

B'differenza minn Grad 2 pur (li ma jistax jissaħħaħ bit-trattament tas-sħana), il-grad 5 jirrispondi għalTrattament tas-Soluzzjoni u x-Xjuħija (STA)- proċess li jiżblokka s-saħħa massima tiegħu:

Trattament tas-Soluzzjoni: Grad tas-sħana 5 sa ~ 925-950 grad (fir-reġjun tal-fażi +) u tkissir malajr. Dan in-nases żejjed ta 'al u v atomi f'fażi supersaturata -.

Tixjiħ: Saħħan sa ~ 500-600 grad. Il-partiċelli tal-fażi multa, imqassma b'mod uniformi - preċipitat mill-fażi -. Dawn il-partiċelli ċkejkna jaġixxu bħala "ostakli" għad-diżlokazzjonijiet, jiżdiedu drastikament is-saħħa tat-tensjoni u tar-rendiment (kif jidher fil-metriċi tal-istat STA ta 'hawn fuq).

(3) + doppju - mikrostruttura tal-fażi

Kamra tal-Grad 5 - Mikrostruttura tat-temperatura hija taħlita ta 'u fażijiet. Il-konfini bejn dawn iż-żewġ fażijiet jaġixxu bħala ostakli addizzjonali għall-moviment tad-diżlokazzjoni, u jtejbu s-saħħa lil hinn minn dak li jista 'jikseb titanju pur (grad 2, li għandu mikrostruttura tal-fażi waħda -}}.

4. Kummerċ - Offs: Qawwa vs Propjetajiet Oħra

Filwaqt li l-Grad 5 huwa ferm iktar qawwi, il-Grad 2 iżomm il-vantaġġi f'żoni oħra - jispjega għaliex iż-żewġ gradi huma użati ħafna:

Grad 2: Duttilità aħjar (titwil: 20-25%, vs . 10 - 15% għal grad 5 anġek), spiża aktar baxxa, aktar faċli għall-iwweldja / forma, u reżistenza għall-korrużjoni kemmxejn aħjar f'xi ambjenti ħfief (eż., Ilma pur, aċidi ħfief). Huwa ideali għal tagħbija mhux - - applikazzjonijiet li jġorru bħal tankijiet kimiċi, tubi tal-iskambjatur tas-sħana, jew pannelli arkitettoniċi.

Grad 5: Saħħa superjuri - sa - proporzjon tal-piż u reżistenza għall-għeja, iżda spiża ogħla u duttilità aktar baxxa. Huwa riservat għal tagħbija għolja -, applikazzjonijiet ta 'prestazzjoni għolja - bħal komponenti aerospazjali (partijiet tal-magna tal-inġenji tal-ajru, irkaptu tal-inżul), għoljin - pressjoni ta' valvi industrijali, jew partijiet ta 'sospensjoni tal-karozzi tat-tiġrijiet.

Titanium Grad 5 (Ti - 6al - 4V) huwa mhux ambigwu aktar b'saħħtu mit-Titanium Grad 2 - id-doppju tas-saħħa tat-tensjoni fl-istat ttemprat tiegħu u sa tliet darbiet is-saħħa meta tiġi trattata bis-sħana lill-Istat STA. Dan il-vantaġġ ta 'saħħa ġej mill-liga tiegħu ma' AL u V, il-kapaċità tagħha li tgħaddi minn twebbis tal-età, u l-mikrostruttura ta 'fażi doppja + tagħha. Il-Grad 2, għall-kuntrarju, jipprijoritizza d-duttilità u l-faċilità ta 'użu fuq is-saħħa prima.

Li huwa aktar b'saħħtu: Titanju ta 'Grad 2 jew Grad 5