Ti-6Al-4V VS. Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr Titaniumlegeringer

Ti-6Al-4V og Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr er to repræsentative titanlegeringer. Førstnævnte er den mest udbredte generelle-formål + titanlegering, mens sidstnævnte er en næsten titanlegering designet til højtemperaturapplikationer. Med forskellige kemiske sammensætninger har de distinkte ydeevneegenskaber, udmærker sig i henholdsvis omfattende egenskaber og højtemperatur-ydeevne, og er meget udbredt inden for rumfart, avanceret fremstilling, medicinske og andre områder.

 

 

1. Ti-6Al-4V (TC4)

Ti-6Al-4V tegner sig for over 50% af den globale produktion af titanlegeringer og er kendt som den "universelle titanlegering".

 

Kernefordele:

Med fremragende styrke, plasticitet og sejhed er den velegnet til de fleste konventionelle arbejdsforhold.

Med en densitet på kun 4,43 g/cm³ kan den opnå en bemærkelsesværdig letvægtseffekt.

Den er yderst kompatibel med smedning, svejsning, 3D-print og andre processer.

Det er meget udbredt i medicinske implantater og marine applikationer.

Moden forsyningskæde og kontrollerbare omkostninger, der giver højere omkostningsydelse end specielle-højtemperatur-titaniumlegeringer.

 

2. Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr (TA15)

Dette er en næsten- titanlegering med et øget aluminiumindhold på 6,5 % og tilsætninger af molybdæn, zirconium og andre grundstoffer. Høj-temperaturforstærkning opnås gennem multi-elementlegering.

 

Kernefordele:

Med en lang-servicetemperatur på 500 grader og en øjeblikkelig temperaturmodstand på 800 grader har den en væsentlig højere høj-temperaturstyrke end Ti-6Al-4V.

Med stabil mikrostruktur ved høje temperaturer er den velegnet til høje-temperaturbelastningsbærende-komponenter såsom flymotorer-.

Med høj fugestyrke og lav revnetilbøjelighed er den anvendelig til store integrerede svejsede strukturer.

Den er i stand til at modstå komplekse-korrosionsforhold ved høje temperaturer.

Rum-temperaturstyrke tæt på Ti-6Al-4V, med god plasticitet og formbarhed, der balancerer ydeevne og forarbejdelighed ved høje temperaturer.

 

 

1. Sammenligning af mekaniske egenskaber

Præstationsindeks	Ti-6Al-4V	Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr
Trækstyrke	895-1180 MPa	950-1100 MPa
Udbyttestyrke	825-895 MPa	850-920 MPa
Forlængelse	10%-15%	8%-12%
Trækstyrke ved 500 grader	≈450 MPa	Større end eller lig med 600 MPa
Langtids-servicetemperatur	Mindre end eller lig med 400 grader	Mindre end eller lig med 500 grader
Krybemodstand	Gennemsnit	Fremragende
Træthedspræstation	Fremragende, velegnet til cykliske belastninger	Fremragende, bedre modstandsdygtighed over for høje-temperaturer

 

2. Sammenligning af fysiske og kemiske egenskaber

Ens for begge legeringer, med tilsvarende letvægtseffekter.

 

Ti-6Al-4V er let at realisere mikrostrukturgrovning og styrkereduktion over 400 grader; Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr har stabil mikrostruktur og minimal ydeevneforringelse ved 500 grader.

 

Lignende rumtemperatur-korrosionsbestandighed; Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr har bedre modstandsdygtighed over for oxidation ved høje temperaturer.

Ti-6Al-4V har god svejsbarhed, med fugestyrke omkring 90 % af basismetallet; Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr har bedre svejsbarhed, mere velegnet til store tykplade komplekse strukturer med lavere revne tendens.

 

3. Sammenligning af procesydelse

Ti-6Al-4V har god plasticitet og let formning, med fremragende generel ydeevne ved varm- og koldbearbejdning, smedning, valsning osv.; Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr har lidt lavere plasticitet, men opfylder stadig konventionelle forarbejdningskrav.

 

Ti-6Al-4V har et bredt varmebehandlingsområde, og opløsningsældning kan forbedre styrken markant; Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr vedtager hovedsageligt udglødning med et lille justerbart styrkeområde med fokus på højtemperaturstabilitet.

 

Ti-6Al-4V har moden additiv fremstillingsteknologi, kompatibel med forskellige processer og stabil ydeevne; 3D-printteknologi af Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr er stadig under forbedring med begrænsede anvendelsesscenarier.

 

 

1. Ti-6Al-4V

Anvendes til skrogrammer, bjælker, led, landingsstel, rumfartøjstanke, balancering af letvægt og styrke med kontrollerbare omkostninger.

Anvendes til kunstige led, knogleplader, tandimplantater, ortopædiske instrumenter, afhængig af god biokompatibilitet og korrosionsbestandighed.

Anvendes til dybt-udstyr til havvand, udstyr til afsaltning af havvand, anti-korrosionsrør og ventiler, velegnet til korrosionsmiljøer med-rumtemperatur og høj-tryk.

 

Anvendes til racingdele, letvægtskroppe, 3C strukturelle komponenter, med enestående omfattende ydeevne og omkostningseffektivitet.

Ikke egnet til arbejdsforhold over 400 grader og langvarig-høj-temperaturbelastning-.

 

2. Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr

Anvendes til højtryks-kompressorvinger, skiver og turbineskiver, der tilpasser sig 500 grader høje-temperaturer, høje-hastigheder og høje-belastningsmiljøer.

Anvendes til centrale vingekasser, høj-temperaturbeklædning og svejsede lastbærende dele, afhængig af høj-temperaturstyrke og fremragende svejsbarhed.

Anvendes til varme-belastningsbærende-komponenter i missiler og raketmotorer, der opfylder øjeblikkelige høje-temperatur- og langtids-termiske stabilitetskrav.

 

Anvendes til høj-temperatur- og-højtryksreaktorer, atomkraft og komponenter til olie- og gasudvinding, tilpasset komplekse korrosionsmiljøer med høj-temperatur.

 

Lavere omkostningsydelse end Ti-6Al-4V i scenarier, der kræver superplastisk formning ved stuetemperatur, høj plasticitet og lavpris masseproduktion.

 

 

Ti-6Al-4V er et all-round materiale med afbalancerede omfattende egenskaber, moden proces og kontrollerbare omkostninger, velegnet til scenarier under 400 grader og meget udbredt inden for medicinsk, rumfart, marine, bilindustrien og andre områder.

 

Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr er et specielt højtemperaturmateriale, med enestående styrke, termisk stabilitet, krybemodstand og svejsbarhed ved 500 grader, velegnet til 400-500 grader højtemperaturkomponenter såsom flymotorer.

 

Vælg Ti-6Al-4V til generel brug ved stuetemperatur og omkostningseffektivitet; vælg sidstnævnte for høj temperatur service og høj stabilitet. De to

legeringer komplementerer hinanden for at danne det centrale anvendelsessystem for titanlegeringer. Ruihang er specialiseret i R&D, produktion og salg med mere end 13 år i Ti-6Al-4V titanium produkter. For flere detaljer, er du velkommen til at kontakte os via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.