ASTM B348 الدرجة 5 سبيكة التيتانيوم قضبان التيتانيوم قضبان التيتانيوم المستديرة لأغراض طبية

الدرجة 5 عصى سبيكة التيتانيوم

التيتانيوم من الدرجة الخامسة (Ti6Al4V) هو سبيكة التيتانيوم الأكثر استخدامًا ، والمعروفة بخصائصها الميكانيكية الاستثنائية وتنوعها في مختلف الصناعات. يحتوي هذا السبيكة على 90٪ من التيتانيوم ،6٪ من الألومنيوم، و 4٪ الفاناديوم ، والتي تسهم في قوتها المذهلة ومقاومتها للتآكل. يستخدم في المقام الأول ، التيتانيوم من الدرجة 5 في مكونات محركات الطائرات بسبب نسبة القوة إلى الوزن العالية ،مما يسمح بتحسين الأداء وكفاءة استهلاك الوقودتطبيقاتها تمتد إلى ما وراء الطيران لتشمل أجزاء هيكلية في الصواريخ والصواريخ والطائرات عالية السرعة، مما يجعلها مادة حاسمة في قطاع الطيران والفضاء.

منذ منتصف الستينيات ، وجد التيتانيوم وسبائكاته استخدامًا واسعًا في صناعات متنوعة. تستخدم صناعة التحليل الكهربائي التيتانيوم في إنتاج الأقطاب الكهربائية ،تستفيد من مقاومة التآكل ودائمةبالإضافة إلى ذلك، محطات الطاقة تعتمد على التيتانيوم للمكثفات،في حين أن عمليات تكرير البترول وتحلية مياه البحر غالبا ما تتضمن تسخينات التيتانيوم بسبب قدرتها على تحمل البيئات القاسيةوبالإضافة إلى ذلك، يستخدم التيتانيوم في أجهزة مكافحة التلوث البيئي، مما يعكس تنوعه وأهميته في الممارسات المستدامة.أصبح التيتانيوم الخيار المفضل للتطبيقات الهيكلية حيث الصمود وطول العمر أمر ضروري.

المواصفات الخاصة بقضبان سبيكة التيتانيوم Gr5

تتوفر قضبان سبيكة التيتانيوم Gr5 في درجات مختلفة مصممة لتلبية الاحتياجات الصناعية المحددة: الصناعية والطبية والطيران. في حين أن التركيبات الكيميائية لهذه الدرجات متشابهة،خصائصها المادية تختلف اختلافا كبيرانقدم منتجات مخصصة لمواصفات العملاء، وضمان تلبية كل متطلبات.

المادة: التيتانيوم Gr5
المعايير: ASTM B348، AMS 4928، ASTM F136
الأقسام المتاحة: 5mm إلى 50mm (مع أحجام مختلفة مثل 6mm، 8mm، 10mm، 12mm، الخ)
أقصى طول: 6000 ملم
حالة التوريد: مطهر
التطبيقات: الصناعة والطيران والطب وغيرها من القطاعات
التعبئة: كرتون أو علبة خشبية
شهادة الجودة: EN10204.3.1
التشطيب السطحي: معالجة وملصق بالإن سي إن

الاختلافات بين الدرجة 2 والدرجة 5

التيتانيوم من الدرجة 2 والدرجة 5 هما سبيكتان شائعتان الاستخدام، كل منهما له خصائص وتطبيقات متميزة. وهنا مقارنة للاختلافات الرئيسية بينهما:

1التكوين

• الدرجة الثانية: التيتانيوم النقي (99.2٪ Ti) مع كميات صغيرة من الحديد والأكسجين. يتم تصنيفه على أنه التيتانيوم النقي التجاري.
• الدرجة الخامسة: سبيكة تتكون من 90٪ من التيتانيوم و 6٪ من الألومنيوم و 4٪ من الفاناديوم (Ti-6Al-4V). يضيف هذا السبيكة قوة وخصائص أخرى مرغوبة.

2الخصائص الميكانيكية

• قوة:

  • الدرجة 2: قوة سحب أقل ، عادة حوالي 345 MPa (50,000 psi).
  • الدرجة 5: قوة سحب أعلى ، عادة ما تكون حوالي 880 MPa (128,000 psi) ، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات الإجهاد العالي.

• صلابة:

  • الدرجة الثانية: تظهر مرونة ممتازة وقابلية للتشكيل.
  • الدرجة 5: على الرغم من أنها لا تزال قابلة للتقليد ، إلا أنها أقل قابلية للتقليد من الدرجة 2 بسبب عناصر السبائك.

3مقاومة للتآكل

• كلا الصفين لهما مقاومة جيدة للتآكل ، ولكن الصف 2 يوفر أداءً أفضل قليلاً في بعض البيئات العدوانية بسبب محتوى السبائك المنخفض.

4التطبيقات

• الدرجة 2: تستخدم عادة في التطبيقات التي تكون فيها الصلبة العالية ومقاومة التآكل ضرورية ، مثل المعالجة الكيميائية والبيئات البحرية والأجهزة الطبية.
• الدرجة 5: يفضل تطبيقات عالية الأداء ، بما في ذلك مكونات الطيران والفضاء ، وأجزاء السيارات ، والتطبيقات العسكرية ، بسبب نسبة القوة إلى الوزن العالية.

5. قابلية لحام

• الدرجة 2: عادة ما يكون من السهل لحامها بسبب طبيعتها من التيتانيوم النقي.
• الدرجة 5: على الرغم من أنه يمكن لحامها ، فإنه يتطلب المزيد من الرعاية بسبب احتمال تغييرات في الهيكل الدقيق والخصائص أثناء الحام.

6التكلفة

• الدرجة 2: عادة ما تكون أقل تكلفة من الدرجة 5 ، بسبب تكوينها وعمليات التصنيع.
• الدرجة 5: أكثر تكلفة بسبب عناصر السبائك والمعالجة المطلوبة لتحقيق خصائصها.

المعلمات التقنية

صفحة 5 عصا / عصا سبيكة التيتانيوم التركيب الكيميائي

الدرجة 5 قضيب / عصا التيتانيوم خصائص ميكانيكية

الدرجات المكافئة للصف الخامس

مختلف درجات التيتانيوم

فئات مختلفة من قضبان التيتانيوم يتم تصنيف قضبان سبيكة التيتانيوم إلى فئات مختلفة بناءً على تكوينها وخصائصها ،مع كل درجة تقدم خصائص فريدة من نوعها مناسبة لتطبيقات مختلفةتصنيفات سبيكة التيتانيوم الشائعة تشمل: الصف 1، الذي هو 99.5٪ التيتانيوم النقي، يمتلك مقاومة التآكل ممتازة وقابلية جيدة للتشكيل ولكن لديه قوة منخفضة،مما يجعلها مناسبة للتجهيز الكيميائي والتطبيقات البحرية؛ الصف 2 ، في 99.2٪ من التيتانيوم النقي ، يوفر توازنًا جيدًا في القوة والمرونة ، ويستخدم على نطاق واسع في قطاعات الطيران والفضاء والصناعة.الدرجة 3 لديها قوة أعلى من الدرجة 2 وهي مناسبة للاستخدامات الجوية والفضاء والعسكريةالدرجة 4 تشتهر بقوتها الاستثنائية ، تستخدم في التطبيقات التي تتطلب قوة عالية في مجال الطيران والفضاء والمعالجة الكيميائية ؛ الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) هي سبيكة التيتانيوم الأكثر استخدامًا ،معروف بنسبة قوته إلى وزنه العالية وهو مناسب لزرع الطائرات والفضاء والطب؛ الدرجة 6 توفر تحسين قابلية لحام ومقاومة التآكل ، تستخدم في المقام الأول في صناعات الطيران والفضاء والكيمياء ؛ الدرجة 7 ، مع إضافة 0.2 ٪ من البالاديوم ،يعزز مقاومة التآكل في البيئات الحمضية؛ الدرجة 9 (Ti-3Al-2.5V) تظهر قابلية جيدة لللحام ومقاومة للتآكل ، مناسبة للتطبيقات الجوية والطبية ؛ وأخيرا ، الدرجة 23 (Ti-6Al-4V ELI) تتفوق في التوافق البيولوجي ،مما يجعلها مثالية للزرع والأجهزة الطبيةيعتمد اختيار درجة عصى سبيكة التيتانيوم على متطلبات التطبيق المحددة ، بما في ذلك القوة والوزن ومقاومة التآكل وقابلية اللحام.

عمليات تصنيع قضبان التيتانيوم

إن تصنيع قضبان التيتانيوم ينطوي على عدة عمليات رئيسية لتحويل التيتانيوم الخام أو سبائك التيتانيوم إلى منتجات جاهزة. فيما يلي لمحة عامة عن عمليات التصنيع الرئيسية:

1إعداد المواد الخام

• إنتاج اسفنج التيتانيوم: يتم الحصول على التيتانيوم عادة في شكل اسفنج التيتانيوم ، الذي يتم إنتاجه من تيتراكلوريد التيتانيوم من خلال عملية كرول.
• السبائك: بالنسبة لقطاعات التيتانيوم المسبوكة ، يتم إضافة عناصر مثل الألومنيوم والفاناديوم إلى إسفنج التيتانيوم.

2ذوبان

• إعادة ذوبان القوس الفارغ (VAR): تتضمن هذه العملية ذوبان إسفنج التيتانيوم أو سبيكة في بيئة فراغ باستخدام قوس كهربائي. ينتج VAR عصى عالية الجودة مع الحد الأدنى من التلوث.
• ذوبان شعاع الإلكترون (EBM): طريقة أخرى تستخدم فيها شعاع إلكترون لإذابة التيتانيوم. وهذا مناسب لإنتاج تيتانيوم عالي النقاء ومكوّنات سبائك محددة.

3. التمثيل

• صب الزبر: يتم صب التيتانيوم المنصهر في القوالب لإنشاء زبر كبيرة. يتم التحكم في عملية التبريد لضمان الهيكل الدقيق والخصائص المرغوبة.

4. عمليات التشكيل

• العمل الساخن: غالباً ما يتم تزوير البلاطات الساخنة أو طيها إلى قضبان. يتضمن العمل الساخن تسخين التيتانيوم إلى درجة حرارة محددة لتحسين الدقة وتسهيل التشكيل.
• العمل البارد: قد تتبع بعض العمليات ، مثل الرسم البارد ، العمل الساخن لتحسين الأبعاد وتعزيز الخصائص الميكانيكية.

5المعالجة الحرارية

• المعالجة بالحلول والشيخوخة: اعتماداً على السبائك ، يمكن تطبيق المعالجة الحرارية لتحسين الخصائص الميكانيكية.هذا يمكن أن ينطوي على تسخين قضبان إلى درجة حرارة عالية ومن ثم تبريدها في الهواء أو الزيت.

6. التصنيع

• التحويل والطحن والطحن: بعد التشكيل ، يمكن أن تخضع قضبان التيتانيوم للمعالجة لتحقيق أبعاد دقيقة وتشطيبات سطحية.هذه الخطوة حاسمة لتلبية المواصفات لمختلف التطبيقات.

7إنهاء

• المعالجات السطحية: يمكن لعمليات مثل التجفيف أو التجفيف تعزيز مقاومة التآكل وتحسين خصائص السطح.
• التفتيش ومراقبة الجودة: يتم فحص كل دفعة للحصول على دقة الأبعاد وجودة السطح والخصائص الميكانيكية ، مما يضمن الامتثال لمعايير الصناعة.

8التعبئة والتسليم

• يتم تعبئة قضبان التيتانيوم النهائية لمنع التلف أثناء النقل وتسليمها إلى العملاء أو المصنعين لمزيد من المعالجة.

تطبيقات قضبان التيتانيوم

تعتبر قضبان التيتانيوم ذات قيمة عالية في مختلف الصناعات بسبب خصائصها الفريدة ، مثل القوة العالية والوزن المنخفض ومقاومة التآكل الممتازة. فيما يلي بعض التطبيقات الشائعة:

1الطيران

• المكونات الهيكلية: تستخدم في إطارات الطائرات ومكونات المحركات ومعدات الهبوط بسبب نسبة القوة إلى الوزن العالية.
• العناصر اللاصقة والمتصلات: ضرورية لخصائصها الخفيفة والمقاومة للتآكل.

2الأجهزة الطبية

• الأدوات الجراحية: تستخدم قضبان التيتانيوم في تصنيع الأدوات الجراحية والزرع والأطقم الاصطناعية بسبب توافقها البيولوجي ومقاومتها للتآكل.
• زراعة الأسنان: تستخدم عادةً في زراعة الأسنان بسبب توافقها مع الأنسجة البشرية.

3التطبيقات البحرية

• بناء السفن: تستخدم في هيكل السفن والمكونات التي تتعرض لمياه البحر ، مما يوفر مقاومة ممتازة للتآكل.
• أجزاء الغواصات: مثالية لمكونات الغواصات والمركبات تحت الماء.

4السيارات

• أجزاء عالية الأداء: تستخدم في أنظمة العادم ومكونات التعليق وأجزاء المحرك للسيارات عالية الأداء ، مستفيدة من خففتها وقوتها.
• تطبيقات السباقات: تستخدم في رياضة السيارات للمكونات التي تتطلب تقليل الوزن دون التضحية بالقوة.

5صناعة النفط والغاز

• معدات الحفر: تستخدم في تصنيع المضخات والصمامات والأنابيب بسبب مقاومتها للبيئات المعادية للتآكل.
• منصات البحر: المكونات في منصات الحفر البحرية تستفيد من متانة التيتانيوم ومقاومته للتآكل بالماء المالح.

6المعالجة الكيميائية

• مبادلات الحرارة وأوعية الضغط: يتم استخدام قضبان التيتانيوم في معدات المعالجة الكيميائية حيث مقاومة التآكل أمر بالغ الأهمية.
• الأنابيب والصمامات: مثالية لنقل المواد المآكلة بأمان.

7معدات رياضية

• إطارات الدراجات: خفيفة الوزن ودائمة ، يستخدم التيتانيوم في الدراجات ذات الطراز العالي لكل من الإطارات والمكونات.
• نادي الغولف والمعدات الأخرى: عادة ما توجد في المعدات الرياضية الممتازة بسبب خصائص أدائها.

8الإلكترونيات

• مكونات الاتصال: تستخدم في الاتصالات الإلكترونية والمحافظات بسبب قودتها ومقاومتها للاكسدة.

9التطبيقات العسكرية

• المركبات المدرعة: تستخدم في بناء المركبات العسكرية الخفيفة الوزن والقوية.
• الذخيرة والذخائر: المكونات في الذخيرة تستفيد من قوة التيتانيوم وخفة الوزن.