TC4 Titanlegierung
Die TC4-Titanlegierung ist eine 1954 von den Vereinigten Staaten erfolgreich entwickelte -Titanlegierung, die 6 Prozent der -stabilen Elemente und 4 Prozent der -stabilen Elemente V enthält. Das Aluminiumäquivalent der nominellen Zusammensetzung der TC4-Titanlegierung beträgt 7,{{9 }}, das Molybdänäquivalent ist 2,9 und der geglühte Zustand enthält 10 Prozent -15 Prozent Phase. Al im Ti-Al-V-System verbessert die Festigkeit bei Raumtemperatur und die Warmfestigkeitseigenschaften der Legierung durch die Festlösungsphase, und V ist eines der wenigen Legierungselemente in Titanlegierungen, das sowohl die Festigkeit als auch die Plastizität verbessern kann. Die vorteilhafte Wirkung von V auf die Plastizität von Titanlegierungen besteht darin, dass es das Verhältnis der c/a-Achse des -Zustandsgitters nicht wie die meisten Legierungselemente erhöht, sondern das Verhältnis verringert, wodurch die Bildung der -Phase verbessert und lange vermieden werden -Begriff verwenden. Während des Prozesses tritt Legierungsversprödung auf.
Die Hauptmerkmale der TC4-Titanlegierung sind eine hervorragende Gesamtleistung und eine gute Prozessleistung. Die TC4-Titanlegierung hat eine mittlere Raumtemperaturfestigkeit und Hochtemperaturfestigkeit, eine gute Kriechfestigkeit und thermische Stabilität, eine hohe Ermüdungsfestigkeit und Beständigkeit gegen Risswachstum in Meerwasser sowie eine zufriedenstellende Bruchzähigkeit und Beständigkeit gegen Spannungskorrosion durch heiße Salze. Die Empfindlichkeit gegenüber Wasserstoff ist auch geringer als die von TC2- und TC1-Legierungen und eignet sich für die Herstellung verschiedener Teile, die in einem weiten Temperaturbereich von -196 ~ 450 Grad arbeiten, insbesondere der Teile, die nach dem Schadensprinzip konstruiert wurden Toleranzbegrenzung. Die TC4-Titanlegierung weist auch eine hervorragende Prozessplastizität und Superplastizität auf, die zum Formen durch verschiedene Druckverarbeitungsverfahren geeignet ist, und verwendet verschiedene Methoden zum Schweißen und Bearbeiten.
Die wichtigsten Halbzeuge aus TC4-Titanlegierung sind Stäbe, Schmiedestücke, dünne Platten, dicke Platten, Profile und Drähte usw. und werden auch für Gussteile verwendet (ZTC4).
TC4ELI Titanlegierung
TC4ELI ist eine verbesserte Version von TC4, der Hauptunterschied ist ein anderer Al-Gehalt und ein geringerer Gehalt an interstitiellen Elementen Fe, N, H, O.
Die TC4ELI-Titanlegierung hat sich aufgrund ihrer guten Biokompatibilität, ihres niedrigen Elastizitätsmoduls, ihrer geringen Dichte, ihrer guten Korrosionsschutzleistung, ihrer Ungiftigkeit, ihrer hohen Streckgrenze, ihrer langen Lebensdauer, ihrer großen Plastizität bei Raumtemperatur und ihrer einfachen Formbarkeit zu einem medizinisch-chirurgischen Implantat entwickelt. ideales Material für Dinge. Medizinische Platten aus Titanlegierung TC4ELI werden hauptsächlich für Schädelreparaturen und Knochentransplantationen verwendet, die höhere Anforderungen an Festigkeit, Ermüdungslebensdauer und Plastizität stellen.
Titanlegierung ist eine Legierung, die aus Titanelement und anderen Elementen besteht. Titan hat zwei Arten von allotropen Kristallen: Titan ist ein allotropes Isomer mit einem Schmelzpunkt von 1668 Grad, und es ist eine dicht gepackte hexagonale Gitterstruktur, wenn es niedriger als 882 Grad ist, genannt -Titan; es ist eine kubisch-raumzentrierte Struktur oberhalb von 882 Grad Gitterstruktur, genannt -Titanium. Unter Ausnutzung der unterschiedlichen Eigenschaften der beiden oben genannten Titanstrukturen, Hinzufügen geeigneter Legierungselemente, um die Phasenübergangstemperatur und den Komponentengehalt allmählich zu ändern, um Titanlegierungen mit unterschiedlichen Strukturen zu erhalten.
Auf der Basis der TC4-Legierung reduziert die TC4 ELI-Titanlegierung den Gehalt an Zwischengitterelementen C, O, N und dem Verunreinigungselement Fe, und die Festigkeit wird verringert, aber die Kapazität und Zähigkeit können erheblich verbessert werden. TC4 ELI hat eine gute Plastizität, Zähigkeit, gute Schweißleistung und Leistung bei niedrigen Temperaturen und wird häufig in wichtigen Bereichen wie Tieftemperaturtechnik, medizinische Behandlung, Schiffe und Flugzeuge eingesetzt.
Die TC4-Legierung kann in normalen Umgebungen oder Hochtemperaturumgebungen verwendet werden, die TC4ELI-Legierung kann in Umgebungen mit extrem niedrigen Temperaturen verwendet werden
Ähnliche Sorten der TC4-Titanlegierung und der TC4ELI-Titanlegierung sind: T-6A-4V/Grade 5 (amerikanische Sorte), BT 6 (russische Sorte), IMI 318 (britische Sorte), TiAI6V4 (deutsch). Grad).
Medizinische Geräte werden aufgrund von Traumata und tumorinduzierten Knochen- und Gelenkschäden im menschlichen Körper hergestellt. Titan und Titanlegierungen werden zur Herstellung von künstlichen Gelenken, Knochenplatten und Schrauben verwendet, die in der klinischen Praxis weit verbreitet sind. Auch verwendet in Hüftgelenken (einschließlich Femurkopf), Kniegelenken, Ellbogengelenken, Fingergrundgelenken, Interphalangealgelenken, Unterkiefern, künstlichen Wirbelkörpern (Wirbelsäulenorthesen), Herzschrittmachergehäusen, Kunstherzen (Herzklappen), künstlichen Implantaten, Titan- Nickel-Kieferorthopädie und Titangewebe in der kranialen plastischen Chirurgie usw.
Aufgrund der Eigenschaften hoher spezifischer Festigkeit, Biokompatibilität und guter Korrosionsbeständigkeit von Körperflüssigkeiten finden Titan und Titanlegierungen immer mehr Beachtung.
Ti 6Al-4V ELI ist eine Sorte von Ti 6Al-4V mit einer kleineren Zwischengitterstruktur, sodass sie maximale Zähigkeit erreichen kann und für Meerwasser und Umgebungen mit niedrigen Temperaturen geeignet ist. Diese Legierungssorte wird normalerweise im geglühten Zustand verwendet. Ti 6Al-4V ist ein besseres Material der Wahl im Bereich medizinischer Implantate.
Der Produktionsprozess ist: mittleres Entspannungsglühen bei 900-120 Grad Fahrenheit für 1-4 Stunden und Luftkühlung. Zweifaches Glühen, Rundstangen und Schmiedestücke: Lösungsglühen bei 50-100 Grad F Beta-Übergangstemperatur, mindestens 1 Stunde halten, Luftkühlung, dann erneut auf 1300-1400 Grad F erhitzen, mindestens 1 Stunde halten, Luftkühlung . Nach dem Schweißen ist Entspannungsglühen geeignet.
