hợp kim titan TC4
Hợp kim titan TC4 là một hợp kim titan được Hoa Kỳ phát triển thành công vào năm 1954, chứa 6% nguyên tố ổn định và 4% nguyên tố ổn định V. Nhôm tương đương với thành phần danh nghĩa của hợp kim titan TC4 là 7.{{9 }}, tương đương molypden là 2,9 và trạng thái ủ chứa 10 phần trăm -15 pha phần trăm. Al trong hệ thống Ti-Al-V cải thiện độ bền nhiệt độ phòng và đặc tính độ bền nóng của hợp kim thông qua giai đoạn tăng cường dung dịch rắn và V là một trong số ít nguyên tố hợp kim trong hợp kim titan có thể cải thiện cả độ bền và độ dẻo. Tác dụng có lợi của V đối với độ dẻo của hợp kim titan là nó không làm tăng tỷ lệ trục c/a của mạng tinh thể trạng thái giống như hầu hết các nguyên tố hợp kim, nhưng làm giảm tỷ lệ này, do đó cải thiện sự hình thành pha - và tránh kéo dài -thời hạn sử dụng. Sự giòn hợp kim xảy ra trong quá trình này.
Các tính năng chính của hợp kim titan TC4 là hiệu suất toàn diện tuyệt vời và hiệu suất xử lý tốt. Hợp kim titan TC4 có độ bền ở nhiệt độ phòng trung bình và độ bền ở nhiệt độ cao, khả năng chống rão và ổn định nhiệt tốt, khả năng chống mỏi cao và khả năng chống phát triển vết nứt trong nước biển, độ bền đứt gãy thỏa đáng và khả năng chống ăn mòn do ứng suất muối nóng. Độ nhạy với hydro cũng nhỏ hơn so với hợp kim TC2 và TC1 và nó phù hợp để sản xuất các bộ phận khác nhau hoạt động trong dải nhiệt độ rộng -196~450 độ, đặc biệt là các bộ phận được thiết kế theo nguyên tắc hư hỏng giới hạn chịu đựng. Hợp kim titan TC4 cũng có độ dẻo và siêu dẻo quá trình tuyệt vời, thích hợp để tạo hình bằng các phương pháp xử lý áp suất khác nhau, và áp dụng các phương pháp hàn và gia công khác nhau.
Các bán thành phẩm chính của hợp kim titan TC4 là thanh, vật rèn, tấm mỏng, tấm dày, biên dạng và dây, v.v., và cũng được sử dụng để đúc (ZTC4).
Hợp kim titan TC4ELI
TC4ELI là phiên bản cải tiến của TC4, điểm khác biệt chính là hàm lượng Al khác và hàm lượng các nguyên tố xen kẽ Fe, N, H, O thấp hơn.
Hợp kim titan TC4ELI đã trở thành vật liệu cấy ghép phẫu thuật y tế vì tính tương thích sinh học tốt, mô đun đàn hồi thấp, mật độ thấp, hiệu suất chống ăn mòn tốt, không độc hại, độ bền năng suất cao, tuổi thọ lâu dài, độ dẻo lớn ở nhiệt độ phòng và dễ tạo hình. vật liệu lý tưởng cho mọi thứ. Các tấm hợp kim titan TC4ELI y tế chủ yếu được sử dụng để sửa chữa hộp sọ và ghép xương, những công việc có yêu cầu cao hơn về độ bền, tuổi thọ mỏi và độ dẻo.
Hợp kim titan là hợp kim bao gồm nguyên tố titan và các nguyên tố khác. Titan có hai loại tinh thể đẳng hướng: titan là một đồng phân đẳng hướng có nhiệt độ nóng chảy là 1668 độ, và nó là một cấu trúc mạng lục giác được đóng gói chặt chẽ khi nó thấp hơn 882 độ, được gọi là -titan; nó là một cấu trúc lập phương tập trung vào cơ thể trên cấu trúc mạng tinh thể 882 độ, được gọi là -titanium. Sử dụng các đặc điểm khác nhau của hai cấu trúc titan trên, thêm các nguyên tố hợp kim thích hợp để thay đổi dần nhiệt độ chuyển pha và hàm lượng thành phần để thu được các hợp kim titan có cấu trúc khác nhau.
Trên cơ sở hợp kim TC4, hợp kim titan TC4 ELI làm giảm hàm lượng các nguyên tố xen kẽ C, O, N và nguyên tố tạp chất Fe, và độ bền giảm, nhưng khả năng và độ dẻo dai có thể được cải thiện đáng kể. TC4 ELI có độ dẻo, độ dẻo dai tốt, hiệu suất hàn tốt và hiệu suất nhiệt độ thấp, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực quan trọng như kỹ thuật nhiệt độ thấp, điều trị y tế, tàu và máy bay.
Hợp kim TC4 có thể được sử dụng trong môi trường bình thường hoặc môi trường nhiệt độ cao, hợp kim TC4ELI có thể được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cực thấp
Các loại tương tự của hợp kim titan TC4 và hợp kim titan TC4ELI là: T-6A-4V/Cấp 5 (cấp của Mỹ), BT 6 (cấp của Nga), IMI 318 (cấp của Anh), TiAI6V4 (cấp của Đức) cấp).
Thiết bị y tế được sản xuất trong cơ thể con người do chấn thương và tổn thương xương và khớp do khối u gây ra. Titan và hợp kim titan được sử dụng để sản xuất khớp nhân tạo, tấm xương và ốc vít, đã được sử dụng rộng rãi trong thực hành lâm sàng. Cũng được sử dụng trong các khớp hông (bao gồm chỏm xương đùi), khớp gối, khớp khuỷu tay, khớp metacarpophalangeal, khớp liên đốt, hàm dưới, thân đốt sống nhân tạo (dụng cụ chỉnh hình cột sống), vỏ máy điều hòa nhịp tim, tim nhân tạo (van hình tim), cấy ghép nhân tạo, titan- chỉnh nha niken, và lưới titan trong phẫu thuật tạo hình sọ, v.v.
Do đặc tính của độ bền riêng cao, khả năng tương thích sinh học và khả năng chống ăn mòn tốt của chất lỏng cơ thể, titan và hợp kim titan ngày càng thu hút nhiều sự chú ý.
Ti 6Al-4V ELI là loại Ti 6Al-4V có cấu trúc kẽ nhỏ hơn nên đạt độ dẻo dai tối đa và phù hợp với môi trường nước biển, nhiệt độ thấp. Loại hợp kim này thường được sử dụng trong điều kiện ủ. Ti 6Al-4V là vật liệu được lựa chọn tốt hơn trong lĩnh vực cấy ghép y tế.
Quy trình sản xuất là: ủ thư giãn trung bình ở 900-120 độ F trong 1-4 giờ và làm mát bằng không khí. Ủ kép, thanh tròn và vật rèn: ủ dung dịch ở nhiệt độ chuyển tiếp beta 50-100 độ F, giữ ít nhất 1 giờ, làm mát bằng không khí, sau đó hâm nóng ở 1300-1400 độ F, giữ ít nhất 1 giờ, làm mát bằng không khí . Ủ thư giãn phù hợp sau khi hàn.
