Slitina titanu Ti64

Slitiny titanu jsou ceněny pro svůj působivý poměr pevnosti a hmotnosti, výjimečnou odolnost proti korozi a vynikající biokompatibilitu. Mezi těmito slitinami je Ti64, známý také jako slitina titanu Ti64, vyniká širokým uplatněním a příznivými vlastnostmi. Tento článek proniká do složitostí Ti64, poskytuje podrobný přehled, zkoumá jeho složení, vlastnosti, aplikace a různé třídy. Dále porovnáme různé modely kovových prášků, probereme výhody a nevýhody a budeme se zabývat často kladenými otázkami týkajícími se této pozoruhodné slitiny.

Přehled titanové slitiny Ti64

Ti64 je titanová slitina složená z hliníku 6% a vanadu 4%. Kombinace nízké hmotnosti a vysoké pevnosti z ní činí oblíbenou volbu v letectví, lékařství a průmyslu. Slitina vykazuje vynikající mechanické vlastnosti, vynikající odolnost proti korozi a dobrou tepelnou stabilitu, což ji činí univerzální a spolehlivou pro různá náročná prostředí.

Složení Slitina titanu Ti64

Jedinečné vlastnosti Ti64 vyplývají z jeho přesného prvkového složení. Podívejte se blíže, z čeho se tato slitina skládá:

Element	Složení (%)
Titan	90
Hliník	6
Vanadium	4
Železo	≤ 0.25
Kyslík	≤ 0.20
Uhlík	≤ 0.08
Dusík	≤ 0.05
Vodík	≤ 0.015
Ostatní	≤ 0.40

Vlastnosti titanové slitiny Ti64

Ti64 je známý svými vynikajícími mechanickými vlastnostmi. Zde jsou některé klíčové vlastnosti:

Nemovitost	Hodnota
Hustota	4,43 g/cm³
Pevnost v tahu	900 MPa (min)
Mez kluzu	830 MPa (min)
Modul pružnosti	113,8 GPa
Prodloužení	14%
Tvrdost	349 HV
Teplota tání	1604°C

Vlastnosti titanové slitiny Ti64

• Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti: Materiál Ti64 je pevný a zároveň lehký, takže je ideální pro aplikace, kde je důležitá úspora hmotnosti.
• Vynikající odolnost proti korozi: Slitina odolává korozi v různých prostředích, včetně mořských a kyselých.
• Dobrá tepelná stabilita: Ti64 si zachovává své vlastnosti i při zvýšených teplotách a je vhodný pro vysokoteplotní aplikace.
• Biokompatibilita: Díky své netoxické povaze je vhodný pro lékařské implantáty a přístroje.
• Zpracovatelnost: Obrábění může být náročné, ale lze jej účinně kovat, svařovat a tepelně zpracovávat.

Aplikace titanové slitiny Ti64

Jedinečné vlastnosti Ti64 umožňují jeho použití v různých oblastech. Zde je několik významných aplikací:

Aplikace	Popis
Letectví a kosmonautika	Díky své pevnosti a nízké hmotnosti se používá v letadlech, proudových motorech a kosmických lodích.
Zdravotnické prostředky	Díky své biokompatibilitě a odolnosti proti korozi se běžně používá pro implantáty a protézy.
Automotivní	Používá se ve vysoce výkonných vozidlech pro součásti, jako jsou ojnice a výfukové systémy.
Námořní pěchota	Vhodný pro stavbu lodí a pobřežních konstrukcí díky své odolnosti vůči korozi mořskou vodou.
Průmyslový	Pro svou trvanlivost a odolnost proti korozi se používá v chemických provozech a výměnících tepla.

Specifikace, velikosti, třídy a normy

Slitina titanu Ti64 je k dispozici v různých třídách a specifikacích pro různé aplikace. Zde je shrnutí:

Hodnost	Specifikace	Rozsah velikostí (mm)	Normy
5	Ti-6Al-4V	Listy: 0.5-100	ASTM B265, AMS 4911
23	Ti-6Al-4V ELI	Sloupce: 10-400	ASTM F136, ISO 5832-3
24	Ti-6Al-4V	Desky: 5-100	ASTM B265, AMS 4907
35	Ti-6Al-4V	Zkumavky: 10-200	ASTM B337, ASTM B338
44	Ti-6Al-4V	Výkovky: 50-500	AMS 4928, AMS 4967

Dodavatelé a podrobnosti o cenách

Pro pořízení vysoce kvalitního materiálu Ti64 je zásadní najít spolehlivého dodavatele. Zde je seznam některých významných dodavatelů a orientační ceny:

Dodavatel	Země	Cenové rozpětí (USD/kg)	Kontakt
ATI	USA	100-200	www.atimetals.com
VSMPO-AVISMA	Rusko	90-180	www.vsmpo.ru
Baoji Titanium	Čína	80-170	www.baoji-titanium.com
Titanium Industries	Globální	95-185	www.titanium.com
TIMET	USA	105-195	www.timet.com

Srovnání výhod a nevýhod Slitina titanu Ti64

Přestože systém Ti64 nabízí mnoho výhod, je nutné zvážit jeho výhody a omezení:

Aspekt	Výhody	Omezení
Síla	Vysoký poměr pevnosti a hmotnosti	Drahé ve srovnání s jinými kovy
Odolnost proti korozi	Vynikající v náročných podmínkách	Vyžaduje speciální techniky obrábění
Tepelná stabilita	Zachovává si vlastnosti při vysokých teplotách	náchylnost k zadírání a opotřebení bez řádného mazání
biokompatibilita	Bezpečné pro lékařské implantáty	Svařování může být náročné
Zpracovatelnost	Všestranné použití při tváření, kování a tepelném zpracování	Omezená dostupnost vysoce kvalitního materiálu

Modely kovových prášků pro titanovou slitinu Ti64

Kovové prášky jsou nezbytné pro aditivní výrobu a další aplikace práškové metalurgie. Zde je několik konkrétních modelů prášku Ti64, z nichž každý je uzpůsoben pro jiné použití:

1. Ti64-G1: Prášek pro všeobecné použití s širokou distribucí velikosti částic vhodný pro různé procesy AM.
2. Ti64-G2: Vyšší tekutost a vyšší hustota, ideální pro laserovou fúzi v práškovém loži.
3. Ti64-HIP: Optimalizováno pro izostatické lisování za tepla, poskytuje vysokou hustotu a mechanické vlastnosti.
4. Ti64-SP: Sférický prášek určený pro selektivní laserové spékání s vynikajícími tokovými vlastnostmi.
5. Ti64-E: Prášek pro tavení elektronovým svazkem s řízeným obsahem kyslíku pro vysoce výkonné aplikace.
6. Ti64-FS: Jemný sférický prášek pro tryskání pojiva a stříkání za studena.
7. Ti64-AM: Přizpůsobeno pro aditivní výrobu s úzkým rozsahem velikosti částic pro konzistentní kvalitu tisku.
8. Ti64-CP: Chemicky čistý prášek vhodný pro lékařské implantáty vyžadující vysokou biokompatibilitu.
9. Ti64-HT: Vysokoteplotní třída pro aplikace vyžadující zvýšenou tepelnou stabilitu.
10. Ti64-LF: Varianta s nízkým obsahem fluoridů pro letecké aplikace vyžadující minimální znečištění.

Výhody a omezení ve srovnání s jinými slitinami titanu

V porovnání s jinými titanovými slitinami Ti64 vyniká, ale má také některé kompromisy:

Slitina titanu	Výhody oproti Ti64	Omezení ve srovnání s Ti64
Ti-3Al-2,5V	Lepší tvářitelnost a svařitelnost	Nižší pevnost a tepelná stabilita
Ti-5Al-2,5Sn	Vyšší teplotní možnosti	Menší biokompatibilita a zpracovatelnost
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo	Vynikající výkon při vysokých teplotách	Vyšší náklady a nižší dostupnost
Ti-6Al-7Nb	Lepší biokompatibilita	Nižší pevnost
Ti-8Al-1Mo-1V	Vynikající pevnost při vysokých teplotách	Obtížnější zpracování a obrábění

Často kladené otázky (FAQ)

Pro řešení běžných dotazů týkajících se systému Ti64 je zde praktická sekce nejčastějších dotazů:

Otázka	Odpověď
Proč je Ti64 tak oblíbený v letectví a kosmonautice?	Díky vysokému poměru pevnosti a hmotnosti a vynikající odolnosti proti korozi je ideální.
Je Ti64 vhodný pro lékařské implantáty?	Ano, jeho biokompatibilita a netoxičnost z něj činí preferovanou volbu pro implantáty.
Jak si Ti64 vede v porovnání s čistým titanem?	Ti64 je pevnější a žáruvzdornější, ale o něco těžší než čistý titan.
Lze Ti64 snadno svařit?	Svařování Ti64 může být náročné a vyžaduje specifické techniky, aby se zabránilo kontaminaci.
Jaké jsou hlavní problémy při obrábění materiálu Ti64?	Jeho tvrdost a sklon ke žluknutí vyžadují specializované nástroje a techniky.
Je Ti64 odolný vůči korozi mořskou vodou?	Ano, vykazuje vynikající odolnost proti korozi mořskou vodou, takže je vhodný pro použití na moři.
Jak se prášek Ti64 používá v aditivní výrobě?	Používá se v různých procesech, jako je SLS, EBM a laserová fúze v práškovém loži.
Jaké je obvyklé cenové rozpětí pro Ti64?	V závislosti na dodavateli a specifikacích se pohybuje od $80 do $200 za kg.
Existují nějaké ekologické problémy s Ti64?	Výrobní proces může být energeticky

Znát další procesy 3D tisku