Ti-6Al-4V (Gr5, TC4)

Ti-6Al-4V (Gr5, TC4)

Ti-6Al-4V (UNS R56400 / ASTM B348 клас 5 / TC4) е титаниева сплав с + фаза, най-широко използваният и технически зрял клас титаниева сплав в световен мащаб, представляващ над 50% от глобалния пазарен дял на титанови сплави. Номиналният му състав е Ti-6Al-4V (6% алуминий, 4% ванадий). Чрез укрепване на твърдия разтвор на алфа-фаза от алуминий и стабилизиране на бета-фаза от ванадий, той показва отлично съотношение на якост-към-плътност (специфична якост), добра пластичност и издръжливост в загрято състояние. В състояние, обработено с разтвор и отлежало, неговата якост на опън може да надвишава 1100 MPa. Тази сплав съчетава леки свойства, превъзходна устойчивост на корозия, добра биосъвместимост и отлична производителност при междинни температури, което я прави основен структурен материал за космическата промишленост, медицинските импланти, морското инженерство, нефтохимическата и високопроизводителната автомобилна промишленост. В сравнение с чистия титан и повечето сплави на основата на желязо и никел, Ti-6Al-4V предлага значителни предимства по отношение на специфичната якост, устойчивост на умора и устойчивост на корозия в морската вода. Продуктът отговаря на множество международни стандарти, включително ASTM B348 / ASME SB-348, ASTM F136 (медицински), ISO 5832-3, AMS 4928 и GB/T 2965.
Изпрати запитване
Описание
Технически параметри

Характеристики на продуктите

High-Temperature Oxidation Resistance

Отлична специфична сила (основно предимство)

Плътността на Ti-6Al-4V е само 4,43 g/cm³ (приблизително 56% от тази на стоманата), с якост на опън в загрято състояние от По-голямо или равно на 895 MPa и По-голямо от или равно на 1100 MPa в разтвор-третирано и състарено състояние. Неговата специфична якост (приблизително 200-250 kN·m/kg) далеч надвишава тази на неръждаема стомана 304 (≈75 kN·m/kg), алуминиеви сплави (≈150 kN·m/kg) и повечето сплави на основата на никел, което го прави предпочитан материал за лек дизайн. Това свойство го прави незаменим в приложения, чувствителни към теглото, като аерокосмически структурни компоненти, авиационни крепежни елементи, биели за високопроизводителни състезателни автомобили и премиум рамки за велосипеди.

High-Temperature Corrosion Resistance

Отлична устойчивост на корозия

Ti-6Al-4V проявява отлична устойчивост на равномерна корозия и питинг в морска вода, хлоридни разтвори, повечето органични киселини и слабо редуциращи киселини поради плътен, стабилен и самовъзстановяващ се TiO₂ оксиден филм, образуван спонтанно на неговата повърхност. Неговата устойчивост на корозия в морска вода е далеч по-добра от тази на неръждаемите стомани и медни сплави, като почти не възниква корозия в морските пръски и приливните зони. Сплавта също така показва добра устойчивост на корозионно напукване (SCC), което я прави идеален материал за корабни витла, топлообменници за морска вода и дълбоководно оборудване. В допълнение, той демонстрира изключителна устойчивост на корозия в окислителни среди като азотна киселина и влажен хлорен газ.

High Stability

Добра умерена{0}}температурна производителност и термична стабилност

Ti-6Al-4V може да поддържа своята микроструктурна стабилност и механични свойства при дългосрочни-работни температури до 400 градуса. В диапазона от 300-400 градуса той проявява превъзходна устойчивост на пълзене и висока{11}}температурна якост в сравнение с повечето алуминиеви и магнезиеви сплави, без значителна фазова трансформация или крехкост на структурата му. Може да издържи на краткотрайно излагане до 500-550 градуса, което го прави подходящ за среднотемпературни структурни компоненти като компресорни дискове и лопатки в самолетни двигатели, обшивки на високоскоростни превозни средства и автомобилни изпускателни системи.

Good Processability

Отлична биосъвместимост и медицински{0}}сертифициране

Ti-6Al-4V не е-токсичен и не-алергичен, с отличен клетъчен афинитет и способност за остеоинтеграция. Неговият модул на еластичност (приблизително 110 GPa) е по-близък до този на човешката кост (приблизително 10-30 GPa) в сравнение с неръждаемата стомана (приблизително 200 GPa) и кобалтово-хромовите сплави (приблизително 230 GPa), като ефективно смекчава ефекта на „екраниране от напрежение“ и намалява риска от имплантиране разхлабване. Тази сплав се използва широко в медицински устройства за импланти, като бедрени стебла на тазобедрената кост, компоненти на коленни стави, зъбни импланти и гръбначни фиксиращи системи, отговарящи на стандартите ASTM F136 и ISO 5832-3 за хирургически импланти.

High-Temperature Oxidation Resistance

Отлични характеристики на умора и якост на счупване

Ti-6Al-4V проявява отлична устойчивост на зараждане и разпространение на пукнатини от умора, особено в неговата загрята равноосна микроструктура. Неговата граница на умора при висок цикъл (приблизително 500-600 MPa при 10⁷ цикъла) е значително по-добра от тази на алуминиеви и магнезиеви сплави. Чрез контрол на микроструктурата (като бимодални и плетени структури) може да се постигне гъвкав баланс между якост, пластичност и якост на счупване, за да се изпълнят проектните изисквания за устойчивост на повреди при различни работни условия. Това свойство го прави предпочитан материал за критични уморни компоненти като турбинни дискове, крепежни елементи на фюзелажа и части на колесника в самолетни двигатели.

High-Temperature Corrosion Resistance

Добри свойства при обработка и заваряване

Ti-6Al-4V показва добра термична обработваемост и заваряемост, което му позволява да се формира чрез методи като коване, валцуване, екструзия и центрофугиране. Може да се съедини с помощта на техники, включително TIG заваряване, MIG заваряване, заваряване с електронен лъч и лазерно заваряване. По време на заваряване трябва да се използват широко инертни газове (аргон) за защита, за да се предотврати крехкост, причинена от реакции с кислород, азот и водород при високи температури. Сплавта е подходяща и за конвенционални машинни операции като струговане, фрезоване и пробиване; препоръчва се да се използват твърдосплавни режещи инструменти и да се осигури адекватно охлаждане, за да се контролира топлината при рязане и износването на инструмента. За прецизни компоненти високопрецизното формоване може да бъде постигнато чрез електроерозионна обработка (EDM) и електрохимична обработка (ECM).

Технически спецификации

Химичен състав (ASTM B348 / ASTM F136 / GB/T 2965)

 

елемент

Стандартни изисквания

Бележки

Ти

Оставащо количество (Матрица)

Матрични елементи, които осигуряват лека матрица, отлична устойчивост на корозия и биосъвместимост

Ал

5.50 - 6.75%

Алфа{0}}стабилни елементи, които подобряват стайната температура и висока{1}}температурна якост, като същевременно намаляват плътността

V

3.50 - 4.50%

Елементи, стабилни в бета-фазата, рафинират зърната, подобряват втвърдяемостта и баланса на здравината-пластичност

Fe

По-малко или равно на 0,40% (Медицинска степен По-малко или равно на 0,25%)

Строго контролирайте, за да избегнете образуването на крехки интерметални съединения и да намалите устойчивостта на корозия

O

По-малко или равно на 0,20% (Медицинска степен По-малко или равно на 0,13%)

Gap елементи, които значително влияят на баланса между здравина и пластичност

C

По-малко или равно на 0,08%

Необходим е строг контрол; прекомерните нива ще намалят пластичността и издръжливостта.

N

По-малко или равно на 0,05%

Елементите на междината, ако са твърде високи, ще намалят якостта

H

По-малко или равно на 0,015%

Стриктен контрол на съдържанието на водород за предотвратяване на водородна крехкост

Други елементи (единични)

По-малко или равно на 0,10%

-

Други елементи (общо)

По-малко или равно на 0,40%

-

Физически свойства

 

Собственост

Стойност/диапазон

Условия на теста

Плътност

4,43 g/cm³

Стайна температура (20 градуса)

Точка на топене

1604 - 1660 степен

-

Коефициент на топлинно разширение

(20-400 градуса)

8.6 × 10⁻⁶ /K

-

Модул на еластичност (модул на Юнг)

110 - 120 GPa

Стайна температура

Топлопроводимост (20 градуса)

6.7 - 7.5 W/(m·K)

-

Съпротивление

1.60 - 1.80 μΩ·m

-

Коефициент на Поасон

≈ 0.31

Стайна температура

Магнетизъм

Не-магнитни

Всички титанови сплави са не-магнитни материали

Механични свойства (типични стойности, ASTM B348 / GB/T 2965)

 

Изпълнение

Типично загрято състояние

Типични стойности за състояние-третирано и отлежало (STA).

Стандарти за изпълнение

Якост на опън

По-голямо или равно на 895 MPa

По-голямо или равно на 1100 MPa

ASTM B348 / GB/T 2965

Граница на провлачване (0,2% отместване)

По-голямо или равно на 828 MPa

По-голямо или равно на 1000 MPa

ASTM B348 / GB/T 2965

Удължение

По-голямо или равно на 10%

По-голямо или равно на 6%

ASTM B348 / GB/T 2965

Намаляване на площта на напречното-сечение

По-голямо или равно на 25%

По-голямо или равно на 15%

-

Твърдост (по Бринел)

300 - 350 HB

360 - 410 HB

-

Устойчивост на удар (V-прорез по Шарпи)

15 - 25 J

10 - 18 J

-

Забележка: Механичните свойства на Ti-6Al-4V са силно чувствителни към неговото състояние на термична обработка и микроструктура (равноосна, бимодална, плетена кошница). Специфичните стойности могат да се коригират според микроструктурния клас и стандартите, изисквани от клиента. Продуктите с медицински клас трябва да отговарят на строгите изисквания за състав и ефективност на ASTM F136.

Устойчивост на корозия (типична стойност)

 

Среден

Концентрация

температура

Скорост на корозия (mm/година)

Рейтинг

Морска вода

-

Стайна температура до висока температура

Игнорирани (<0,01)

Отлично

Атмосферна среда (включително промишлено замърсяване)

-

Стайна температура

Игнорирани

Отлично

Азотна киселина (HNO₃)

10-65%

Стайна температура до 80 градуса

<0.05

Отлично

Сярна киселина (H₂SO₄)

По-малко или равно на 10%

Стайна температура

<0.1

добре

Солна киселина (HCl)

По-малко или равно на 5%

Стайна температура

<0.1

добре

Натриев хидроксид (NaOH)

10-50%

Стайна температура

<0.05

Отлично

Органични киселини (като оцетна киселина, лимонена киселина и др.)

-

Стайна температура

<0.1

добре

Мокър хлорен газ

-

Стайна температура

<0.05

Отлично

Забележка: Титановите сплави имат слаба устойчивост на корозия в сух хлорен газ, високо{0}}температурна концентрирана сярна киселина (>70%), флуороводородна киселина и други среди. При структурите с пролуки трябва да се оцени рискът от корозия на пукнатини. За конкретен избор на материал, моля, предоставете подробни работни условия и ние можем да ви помогнем с целева оценка на корозията.

Работа при високи-температури

 
 

Антиоксидантно действие:

Ti-6Al-4V поддържа висока якост при умерени температури. По-долу са типични референтни стойности за якост на опън като функция от температурата (състояние на отгрята):

температура

Якост на опън (MPa)

Процент на запазване на производителността

Стайна температура (20 градуса)

По-голямо или равно на 895

100%

200 градуса

≈ 800

По-голямо или равно на 89%

300 градуса

≈ 700

По-голямо или равно на 78%

400 градуса

≈ 550

По-голямо или равно на 61%

500 градуса

≈ 350 (краткосрочна-експозиция)

По-голямо или равно на 39%

Дългосрочна-термична стабилност и микроструктурна еволюция:

Ti-6Al-4V проявява отлична микроструктурна стабилност по време на дългосрочна-експлоатация при температури по-ниски или равни на 400 градуса, без значителна фазова трансформация или утаяване на крехки фази, което води до минимални промени в размерите. Въпреки това, продължително излагане при температури > 450 градуса може да доведе до -фазово загрубяване и -фазово разлагане, което води до намаляване на пластичността. Поради това не се препоръчва дългосрочна-употреба над тази температура. За приложения, изискващи дългосрочна-работа при по-високи температури, могат да се имат предвид почти сплави като Ti-6242S (високотемпературна титанова сплав, съдържаща силиций) или TA7.

Антиоксидантно действие:

Ti-6Al-4V образува защитен оксиден слой под по-малка или равна на 600 градуса, проявявайки по-добра устойчивост на окисление от алуминиеви и магнезиеви сплави. При по-високи температури скоростта на окисление се ускорява значително, което води до образуване на разцепени оксидни люспи по повърхността, придружено от удебеляване на зоната на дифузия на кислород (слой на крехкост), което води до намалена повърхностна пластичност. За повишена устойчивост на окисление могат да бъдат избрани титанови сплави, съдържащи Nb и Mo или високотемпературни защитни покрития.

Ефективност при умора (типична референтна стойност)

Свойствата на умора на Ti-6Al-4V са силно чувствителни към микроструктурата, качеството на повърхността и концентрацията на напрежение. Следните са типични референтни стойности:

Организационен статус

Висок-граник на умора при цикъл (10⁷ цикъла, R=0.1)

Приложими сценарии

Равноосна микроструктура (отгрято състояние)

500 - 600 MPa

Конструктивни елементи с високи изисквания за устойчивост на образуване на пукнатини от умора

Бимодална организация

550 - 650 MPa

Оптимална цялостна производителност, основният избор за авиационни структурни компоненти

Организация на уеб кошници (държава STA)

600 - 700 MPa

Компоненти с високи изисквания за устойчивост на образуване на пукнатини от умора и якост на счупване

Забележка: Действителните характеристики на умора се влияят от множество фактори като грапавост на повърхността, остатъчно напрежение, честота на натоварване и корозивна среда. Препоръчва се основните компоненти за умора да бъдат подложени на повърхностна обработка като дробно уплътняване, за да се увеличи живота на умора.

Приложима медия:

1. Атмосферна среда: Отлична устойчивост на корозия, не се изисква защита на повърхностното покритие.

2. Морска вода и хлоридни разтвори: Превъзходна устойчивост на цепнатина и корозия на цепнатини (обърнете внимание на дизайна на цепнатини).

3. Окисляващи киселини: като азотна киселина (при всички концентрации при стайна температура), хромова киселина, с отлична устойчивост на корозия.

4. Слаби редуциращи киселини: като разредена сярна киселина (по-малко или равно на 10%), разредена солна киселина (по-малко или равно на 5%), които могат да издържат на стайна температура.

5. Органични киселини: оцетна киселина, оксалова киселина, лимонена киселина и др.

6. Алкални разтвори: натриев хидроксид, калиев хидроксид и др., с добра устойчивост на корозия при стайна температура.

7. Авиационен керосин, хидравлично масло, смазочно масло: Добра съвместимост.

8. Пара с висока -температура, мокър хлорен газ (обърнете внимание на температурните ограничения).

Забележка: Ti-6Al-4V не е устойчив на сух хлорен газ, високотемпературна концентрирана сярна киселина (>70%), концентрирана солна киселина (>20%), флуороводородна киселина и силно алкални разтопени соли. При условия на работа с риск от абсорбция на водород (като катодна защита), трябва да се оцени чувствителността към водородна крехкост.

Steel Plate Processing
Steel Coil Processing
Steel Pipe Processing
Steel Bar Processing
 

Ti-6Al-4V (клас 5, TC4) е подходящ за приложения с висока-якост, лекота, устойчивост на корозия и умерени температури и се препоръчва за използване в следните области:

 

Полета за приложение

  •  

    Космонавтика (най-големият пазар на приложения, представляващ над 40% от световното потребление)
    Структурни компоненти на самолети (ребра, рамки, части на колесника), компресорни дискове и лопатки, лопатки на вентилатори, крепежни елементи, хидравлични тръби, обшивки на фюзелажа, конструкции на гондолите на двигателя, топлинни щитове, корпуси на ракети, структурни компоненти на ракети.

  •  

    Медицинско и биомедицинско инженерство (сертифициран-категория имплант)
    Стъбла на тазобедрената кост, компоненти на колянната става, зъбни импланти, гръбначни фиксиращи пръти и винтове, пластини и винтове, хирургически инструменти (съвместими с ASTM F136 / ISO 5832-3).

  •  

    Морско и корабостроене
    Корабни витла, валове, тръбни плочи за топлообменник на морска вода, дълбоководни{0}}корпуси под налягане, помпа за морска вода и компоненти на клапани, сонарни куполи, тръбопроводни системи за морска вода на кораби.

  •  

    Автомобили и високо{0}}състезания
    Високо{0}}мощни биели на двигатели, клапани, пружинни седалки, закачалки на изпускателната система, компоненти за окачване на шасито, олекотени болтове за колела, компоненти на турбокомпресор.

  •  

    Нефтохимия и енергетика
    Топлообменни тръби, вътрешни части на реактора, клапани, тръбопроводни системи (включително условия на кисела среда), електрохимични аноди, компоненти на помпата за охлаждане на ядрения реактор.

  •  

    Спортни и потребителски продукти
    Глави за голф стикове, рамки за велосипеди, рамки за тенис ракети, рамки за очила, калъфи за часовници, външно оборудване.

  •  

    Ядрена индустрия
    Структурни компоненти на горивния възел на ядрения реактор, части на охладителната система (поради ниското напречно-сечение на поглъщане на неутрони и устойчивост на корозия).

  •  

    Военни и отбрана
    Бронеплочи, корпуси на ракети, компоненти на торпеда, лични предпазни средства, конструктивни компоненти на безпилотни летателни апарати.

Доставка и персонализиране

Ние предлагаме гъвкави и надеждни решения за веригата за доставки, за да гарантираме, че получавате Ti-6Al-4V (Gr5, TC4) материали, които идеално отговарят на изискванията на вашия проект.

Форма

image011
Лист/плоча
image013
Бар/Пръчка
image015
Тръба / тръба
image017
Намотка за лента/лист
image019
Тел/тел

Конвенционален диапазон

Дебелина: 0.5 - 100 mm
Ширина: по-малка или равна на 1500 mm

Диаметър Φ6-500мм

Външен диаметър Φ10-300мм

Дебелина: 0.1 – 3.0 мм
Ширина: 10 – 600 мм

Диаметър Φ0.5-10мм

Възможност за персонализиране

Горе{0}}или студеновалцовани-плочи, ултра-тънки плочи (започващи от 0,1 mm), рязане с фиксирана-дължина, специални повърхностни обработки (ецване, пясъкоструене, полиране)

Ковани пръти с голям-размер (до Φ800 mm), горещовалцовани пръти, полирани пръти, специално-оформени пръти и различни условия на термична обработка (отгряване, STA)

Безшевни тръби/заварени тръби, тръби с голям-диаметър с-стени, обработка на края на тръбата (скосяване, фиксирана дължина), специални дължини

Прецизни лентови материали, намотка за щамповане, ламинирана заготовка, не-стандартна ширина, специално защитно фолио, електролитно полиране

Прецизно изтегляне, заваряване на телове за пълнене, нишки за 3D печат, специални повърхностни обработки (полиране, измиване с киселина)

Защо да изберете нас? - Надеждна инженерна технология. Надеждна доставка.

Ние не сме просто доставчик, а доверен партньор за материали за вас в Китай.

Sample Support & Quick Response

Вертикално интегрирано производство

Собствено съоръжение от 20 000㎡ с 10+ автоматизирани линии (8,000+ тона/година). Вътрешният-център за инструментална екипировка и щанцоване позволява бързо персонализиране и ефективен контрол на разходите - без надценка на посредник.

Full Traceability

Стриктен контрол на качеството на всеки етап

Пълна проследимост през ключови контролни точки за контрол на качеството в цялото производство. 100% в съответствие със стандартите ASTM/ASME, EN и GB. Доклади за изпитване на материали, налични с всяка пратка.

Professional Logistics & Packaging

Надеждна доставка и опаковка за износ

10+ години износ за Европа, Северна Америка, Югоизточна Азия и Близкия изток с водоустойчива и-защита против ръжда, съчетана с гъвкави опции за доставка, гарантира безопасно и-навременно пристигане.

Complete Export Documentation

Валидиране на проби преди масово производство

Предоставяме безплатни мостри за проверка на качеството, което ви позволява да правите групови поръчки само след одобрение. Ние гарантираме последователност от проба до масово производство чрез точно измерване на размерите и прозрачно производство.

ЧЗВ

Въпрос: Какви са основните предимства на Ti-6Al-4V?

 

Въпрос: Какъв вид топлинна обработка изисква Ti-6Al-4V?

 

В: Каква е максималната работна температура?

 

Въпрос: Каква е разликата между Ti-6Al-4V и чист титан (клас 2)? Как да изберем между тях?

 

В: Каква е производителността на заваряване на Ti-6Al-4V? Какво трябва да се отбележи?

 

В: Може ли Ti-6Al-4V да се използва като заместител на други титанови сплави?

 

 

Популярни тагове: ti-6al-4v (gr5, tc4), Китай ti-6al-4v (gr5, tc4) производители, доставчици, фабрика