الوصف
يتم تخصيص مطروقات التيتانيوم حسب الرسومات
قضيب التيتانيوم Φ(8-400) ×L≤5000 مم (قضيب مدرفل، قضيب مزور)
صفيحة/صفيحة تيتانيوم (0.3-60.0) × (400-1000) × (1000-3500) مم (صفيحة مدرفلة على البارد، صفيحة مدرفلة على الساخن)
أنبوب التيتانيوم Φ(3-210) × (0.2-10.0) × لتر (أنبوب مدرفل، أنبوب مقذوف)
حلقة من التيتانيوم القطر الخارجي φ (100-1200) × القطر الداخلي Φ (100-1000) × الارتفاع (20-800) مم
كعكة التيتانيوم المستديرة Φ(150-1200) × (20-800) مم
سلك التيتانيوم Φ(0.1-7.0) × لتر
1. مقدمة في مواد TC4
سبيكة التيتانيوم TC4 هي سبيكة تيتانيوم من النوع النموذجي (α+β). الدرجة المقابلة لـ TC4 هي Ti-6Al-4V. نظرًا لاحتوائها على 6% من عنصر التثبيت ألفا Al و4% من عنصر التثبيت بيتا V، فإن TC4 تتمتع بأداء شامل جيد. كما أنه يتميز بمزايا الكثافة المنخفضة والقوة النوعية العالية والمقاومة الجيدة للتآكل والأداء الجيد للعملية. إنها مادة هيكلية مثالية لهندسة الطيران ذات قوة نوعية عالية.
يمكن استخدام سبائك التيتانيوم TC4 في 400 ℃ لفترة طويلة. وهي تُستخدم بشكل رئيسي في صناعة الطيران لتصنيع المراوح وأقراص الضاغط للمحركات، بالإضافة إلى الأجزاء الهيكلية الهامة مثل العوارض والمفاصل والفواصل في هياكل الطائرات. يُستخدم TC4 بشكل أساسي في حالة التلدين، ويمكن استخدامه أيضًا في معالجة فشل المحلول. يتميز باللدونة العملية الجيدة واللدونة الفائقة، وهو مناسب لمختلف عمليات المعالجة بالضغط والقولبة. يمكن أيضًا إجراء اللحام والتشغيل الآلي بطرق مختلفة.
2. التركيب الكيميائي TC4
| رقم العلامة التجارية | التركيب الكيميائي (النسبة المئوية للوزن) | |||||||||||
| التركيب الكيميائي (WT%) | ||||||||||||
| TC4 | المكونات الكيميائية | تيتانيوم | الحديد | الكربون | النيتروجين | الهيدروجين | الأكسجين | الألومنيوم | الفاناديوم | الشوائب الأخرى | ||
| (من) | (في) | (C) | (N) | (H) | (O) | (آل) | (V) | مفردة | المجموع | |||
| التيتانيوم النقي الصناعي | الهامش | ≤0.30 | ≤0.10 | ≤0.05 | ≤0.015 | ≤0.25 | 5.5~6.8 | 3.5~4.5 | ≤0.10 | ≤0.40 | ||
3. الخواص الفيزيائية TC4
كثافة سبائك التيتانيوم TC4 4.5 (جم/سم3) درجة حرارة التشغيل -100 ~ 550 (℃)
قوة TC4 sb = 1.012 جيجا باسكال، والقوة النوعية sb/g = 23.5، في حين أن القوة النوعية sb/g لسبائك الصلب أقل من 18.
| رقم العلامة التجارية | لا تقل الخواص الميكانيكية في درجة حرارة الغرفة عن | لا تقل الخواص الميكانيكية لدرجات الحرارة العالية عن | ||||||
| قوة الشد σb ميجا باسكال | مقاومة الخضوع σ0.2 ميجا باسكال | الاستطالة δ5% | الانكماش ψ % | قيمة التأثير αk جول/سم 2 | درجة حرارة الاختبار ℃ | قوة الشد σb ميجا باسكال | قوة تدوم طويلاً σ100 ميجا باسكال | |
| TC1 | 588 | — | 15 | 30 | 44.1 | 350 | 343 | 324 |
| TC2 | 686 | — | 12 | 30 | 39.2 | 350 | 422 | 392 |
| TC4 | 902 | 824 | 10 | 30 | 39.2 | 400 | 618 | 569 |
| TC6 | 981 | — | 10 | 23 | 29.4 | 400 | 736 | 667 |
| TC9 | 1059 | — | 9 | 25 | 29.4 | 500 | 785 | 588 |
| TC10 | 1030 | — | 12 | 25~30 | 34.3 | 400 | 834 | 785 |
| TC11 | 1030 | — | 10 | 30 | 29.4 | 500 | 686 | 588 |
4. المعايير الفنية لمواد TC4
GB/T3620.1-2016 رتب التيتانيوم وسبائك التيتانيوم والتركيبات الكيميائية
GB/T 3621-2007 ASTM/B265 صفائح التيتانيوم وسبائك التيتانيوم GB/T 3621-2007
GB / T2965 -2007 ASTM / B348 قضبان التيتانيوم وسبائك التيتانيوم GB/T2965 -2007
GB/T 3624-2010 ASTM337 أنابيب غير ملحومة من التيتانيوم وسبائك التيتانيوم
GB / T16598-2013 ASTM381 أنابيب التيتانيوم وسبائك التيتانيوم للمبادلات الحرارية والمكثفات
GB/T13810-1997 AMST/F136 مواد معالجة التيتانيوم وسبائك التيتانيوم للغرسات الجراحية
GB/T3623-2007 AMST/B863 أسلاك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم GB/T3623-2007
أشرطة ورقائق التيتانيوم وسبائك التيتانيوم AMSTM/B265 ASTM/B265
أداء المعالجة الحرارية TC4
تسخن سبيكة التيتانيوم TC4 إلى 1020 درجة، وتتكون البنية المجهرية للسبائك في درجات الحرارة العالية من سبيكة β أحادية الطور وهي عبارة عن محلول صلب. عندما تختلف البنى المجهرية التي يتم الحصول عليها بمعدلات تبريد مختلفة، مثل التبريد بالماء، والتبريد بالهواء، والتبريد بالفرن، تكون البنية المجهرية التي يتم الحصول عليها مختلفة. هيكل التبريد بالماء (WQ) هو طور المارتينسيت α'+β، وهيكل التبريد بالهواء (AC) هو طور α+β على شكل إبرة وطور حدود الحبوب β الأصلي، وهيكل تبريد الفرن (FC) هو طور α+β على شكل شريط وطور β الأصلي وحدود حبيبات طور β الأصلي.
وكما في الحالة المذكورة أعلاه، عند التسخين إلى 950 درجة و850 درجة، تختلف أيضًا البنية المجهرية التي يتم الحصول عليها بعد التبريد بعد سرعات تبريد مختلفة. عند درجة حرارة 950 درجة، يكون النسيج المروي (WQ) في الماء هو الطور ألفا المتساوي الشكل الأولي وطور α'+β، ويكون النسيج المبرد بالهواء (AC) هو الطور ألفا المتساوي الشكل الأولي والطور β على شكل إبرة، ويكون النسيج المبرد بالفرن (FC) هو الطور ألفا المتساوي الشكل الأولي والحدود الحبيبية. عند درجة حرارة 850 درجة، يكون النسيج المروي (WQ) في الماء هو الطور ألفا الأولي المتساوي المحور والطور β القابل للاستقرار، ويكون النسيج المبرد بالهواء (AC) هو الطور ألفا الأولي المتساوي المحور والطور β المتحول.
بعد تسخينها إلى 1020 درجة و950 درجة و850 درجة، تبرد بسرعات تبريد مختلفة. وترد الخواص الميكانيكية في درجة حرارة الغرفة في الجدول 1
| درجة حرارة التدفئة و طريقة التبريد | قوة الشد/ميجا باسكال | الاستطالة / % | معدل الانكماش السطحي/% |
| 1020 درجة سباحة (WQ) | 1098 | 6.0 | 8.0 |
| تبريد الهواء بدرجة 1020 درجة (AC) | 1005 | 9.0 | 13.5 |
| 1020 درجة تبريد الفرن (FC) | 960 | 12.0 | 22.5 |
| 950 درجة سباحة (WQ) | 1035 | 17.0 | 61.5 |
| تبريد الهواء بدرجة 950 درجة (AC) | 919 | 20.0 | 50.0 |
| تبريد الفرن بدرجة 950 درجة (FC) | 902 | 21.0 | 48.0 |
| 850 درجة سباحة (WQ) | 976 | 18.0 | 49.0 |
| تبريد الهواء بدرجة 850 درجة (AC) | 951 | 18.0 | 49.0 |
5. حقول تطبيق TC4
- يُستخدم بشكل رئيسي في أقراص وشفرات ضاغط الطائرات، والأصداف المقاومة لضغط السفن، والمطروقات كبيرة الحجم، ومطروقات القوالب، إلخ;
- تُستخدم لتصنيع الصواريخ والصواريخ والأجزاء الهيكلية للطائرات، والهياكل العظمية للطائرات، والجلود، ومكونات المحركات، والعوارض، وما إلى ذلك;
- أنظمة خطوط الأنابيب، والصمامات، والمضخات التي تتآكل بفعل مياه البحر البحرية;
- مكثفات محطات الطاقة، ومسرعات تكرير البترول وتحلية مياه البحر، وأجهزة التحكم في التلوث البيئي، إلخ;
- مبادل حراري كيميائي، جسم المضخة، برج التقطير;
- تستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الطبية
