Složení a vlastnosti klíče
Titan třídy 5, běžně známý jako Ti-6Al-4V, je alfa-beta titanová slitina obsahující nominálně 6 % hliníku a 4 % vanadu. Nazývá se tahounská titanová slitina, protože představuje většinu titanu používaného na celém světě a kombinuje vysokou specifickou pevnost, nízkou hmotnost, dobrou tvarovatelnost a vynikající odolnost proti korozi.
| Parametr | Typická hodnota (5. stupeň) |
|---|---|
| hliník (Al) | 5.5-6.75% |
| Vanad (V) | 3.5-4.5% |
| Železo (Fe), max | 0.40% |
| Kyslík (O), max | 0.20% |
| titan (Ti) | Váhy |
| Hustota | Přibližně 4,43 g/cm³ |
| Pevnost v tahu (typické minimum) | Asi 895 MPa (AMS 4928) |
| Mez kluzu (typické minimum) | Asi 828 MPa (AMS 4928) |
Formuláře produktů a příslušné normy
Ti-6Al-4V Grade 5 se dodává v řadě forem fréz, z nichž každá má specifické specifikace. Níže uvedené seznamy odrážejí běžně uváděné standardy pro každý formulář.
| Formulář produktu | Platné specifikace |
|---|---|
| Kruhová tyč | AMS 2631, AMS 4928, AMS 4965, AMS 6930, AMS 6931, AMS-T-9047; ASTM B348; ASME SB-381 |
| Obdélníková tyč | AMS 4928, AMS 4965, AMS 6930, AMS 6931, AMS-T-9047; ASTM B348 |
| Talíř | AMS 2631, AMS 4911, AMS-T-9046; ASTM B265 Gr 5; EN 10204 3.1 |
| Blok | AMS 4928, AMS 6931, AMS-STD-9047; ASTM B348 |
Pro aplikace lékařských implantátů se na tvářený Ti-6Al-4V vztahují další specifikace, jako je ASTM F1472.
Proč třída 5 dominuje aplikacím titanu
Kombinace zhruba o 45 % nižší hustoty než ocel s pevností srovnatelnou s mnoha ocelemi činí Ti-6Al-4V atraktivní všude tam, kde záleží na úsporách hmotnosti. Jeho odolnost proti korozi v mořské vodě a průmyslové atmosféře, spolu s dobrým výkonem proti únavě a schopností být kován, válcován, obráběn a svařován v rámci řízených procesů, vysvětluje jeho dominanci na náročných trzích.
Aplikační sektory
Letecké - konstrukce draků letadel, upevňovací prvky, součásti motorů a části podvozku.
Lékařské - chirurgické implantáty a nástroje, často specifikované podle ASTM F1472 pro implantovatelný hardware.
Námořní - šachty, spojovací prvky a vybavení vystavené mořské vodě.
Průmyslová - zařízení pro chemické zpracování, výměníky tepla a součásti pro výrobu energie.
Spotřební a automobilové - vysoce-výkonné spojovací prvky, závodní komponenty a sportovní vybavení.
Specifikace a úvahy o pořízení
Při nákupu Ti-6Al-4V Grade 5 by si kupující měli ověřit formu produktu a příslušnou specifikaci, vyžádat si certifikát o zkoušce mlýna (například EN 10204 3.1) a zkontrolovat, zda chemie, mechanické vlastnosti a případně ultrazvuková kontrola (AMS 2631) odpovídá objednané normě. Před zpracováním ověřte stav povrchu a rozměry podle výkresu nebo přídavku na obrábění.
Často kladené otázky
Q1: Co je titan 6Al-4V třídy 5?
Je to nejrozšířenější slitina titanu, obsahující asi 6 % hliníku a 4 % vanadu, se zbytkem titanu.
Q2: Jaké jsou typické mechanické vlastnosti Ti-6Al-4V?
Typická minimální mez pevnosti v tahu a mez kluzu jsou asi 895 MPa a 828 MPa, s hustotou asi 4,43 g/cm³.
Q3: Které specifikace pokrývají kulatou tyč Ti-6Al-4V?
Kruhová tyč je běžně specifikována pro AMS 2631, AMS 4928, AMS 4965, AMS 6930, AMS 6931 nebo AMS{5}}T-9047, ASTM B348 a ASME SB-381.
Q4: Která norma platí pro desku Ti-6Al-4V?
Plech je běžně specifikován pro AMS 2631, AMS 4911, AMS-T-9046, ASTM B265 Grade 5 a EN 10204 3.1.
Q5: Proč se Ti-6Al-4V používá v lékařských implantátech?
Protože kombinuje vysokou pevnost, odolnost proti korozi, biokompatibilitu a nižší modul pružnosti než nerezová ocel, snižuje stínění proti pnutí.
Q6: Je Ti-6Al-4V svařitelný?
Lze jej svařovat za řízených podmínek (čisté prostředí, ochrana inertním plynem, vhodná výplň), ale po svařování musí následovat vhodné tepelné zpracování pro obnovení vlastností.