Titaniwm Gradd 4 yw'rgradd titaniwm pur masnachol (CP) cryfaf(yn well na graddau 1, 2, a 3), gyda chryfder mecanyddol wedi'i deilwra ar gyfer cymwysiadau sy'n gofyn am gydbwysedd gwydnwch a ffurfioldeb. Mae ei fetrigau cryfder allweddol (fesul safonau ASTM, yn nodweddiadol ar gyfer cyflwr annealed) fel a ganlyn:
Cryfder tynnol: 550–700 MPa (megapascals) neu 80,000–101,500 psi (pwys y fodfedd sgwâr). Mae hyn yn golygu y gall wrthsefyll grym tynnu sylweddol cyn torri.
Cryfder Cynnyrch: 480-620 MPa (70,000-90,000 psi). Mae cryfder cynnyrch yn cyfeirio at y straen y mae'r deunydd yn dechrau dadffurfio'n barhaol - yn hanfodol ar gyfer defnyddiau strwythurol neu lwyth -.
Hehangu: 10–18%. Er ei fod yn gryfach na graddau titaniwm CP is, mae'n dal i gadw hydwythedd cymedrol (y gallu i ymestyn cyn torri), gan ei wneud yn addas ar gyfer plygu, weldio a pheiriannu.
Daw ei gryfder yn bennaf o gynnwys ocsigen rheoledig (hyd at ~ 0.40%, fesul ASTM B265), gan fod ocsigen yn gweithredu fel cryfach mewn titaniwm pur heb gyfaddawdu ar ei fanteision craidd (ymwrthedd cyrydiad, ysgafn).
Na, nid yw Titaniwm Gradd 4 yn Bulletproof- O leiaf nid mewn trwch nodweddiadol a ddefnyddir ar gyfer y mwyafrif o gymwysiadau (ee mewnblaniadau meddygol, cydrannau diwydiannol, neu nwyddau defnyddwyr).
Mae gwrthiant bwled yn dibynnu ar ddau ffactor allweddol: cryfder materolatrwch, yn ogystal â'r math o fwled (ee, gwn llaw yn erbyn rowndiau reiffl, arfwisg - tyllu yn erbyn safon). Nid oes gan Ditaniwm Gradd 4, er ei fod yn gryf ar gyfer metel pur, y caledwch eithafol ac amsugno egni sydd ei angen i atal profannau cyflymder -. Er enghraifft:
Gall bwled gwn llaw 9mm safonol dreiddio taflenni titaniwm gradd 4 tenau (ee, 1–2 mm o drwch) yn hawdd.
Efallai na fydd hyd yn oed titaniwm gradd 4 mwy trwchus (ee, 5–10 mm) yn atal rowndiau reiffl, sy'n cario llawer mwy o egni cinetig.
True "bulletproof" materials (often called "ballistic-resistant") are typically specialized alloys (eg, high-strength steel, titanium alloys like Ti-6Al-4V ELI in thick plates) or composite materials (eg, titanium combined with ceramics or aramid fibers), not commercially pure Grade 4 titanium.
Y term "mwyaf pwerus" yw cyd -destun - yn ddibynnol, ond o rancryfder uchel (yn enwedig ar dymheredd eithafol), caledwch, aamlochredd- nodweddion sy'n diffinio "pŵer" ar gyfer cymwysiadau peirianneg - yTI-6AL-4V (Gradd 5) Alloy Titaniwmyn cael ei ystyried yn eang fel yr aloi titaniwm "Uchel -" uchel -.
Rhesymau allweddol dros ei "bŵer":
Cryfder eithriadol - i - cymhareb pwysau: Mae ganddo gryfder tynnol o ~ 900–1,100 MPa (130,000–160,000 psi) yn ei wres - cyflwr wedi'i drin - yn llawer uwch na titaniwm pur yn fasnachol - wrth aros 40% yn ysgafnach na dur.
Gwrthiant tymheredd: Mae'n cadw cryfder ar dymheredd hyd at ~ 400 gradd (750 gradd F), gan ei gwneud yn addas ar gyfer amgylcheddau gwres - uchel (ee, peiriannau awyrennau, tyrbinau nwy).
Caledwch cytbwys ac ymwrthedd cyrydiad: Yn wahanol i rai aloion cryf ultra - sy'n frau, mae Ti-6Al-4V yn cynnal hydwythedd da ac yn gwrthsefyll cyrydiad mewn amgylcheddau garw (ee dŵr hallt, cemegolion).
Ar gyfer anghenion "cryfder eithafol" arbenigol (ee, cymwysiadau awyrofod neu filwrol sydd angen gwydnwch uchel - uchel), amrywiadau arbenigol felTI-10V-2FE-3AL(aloi titaniwm beta gyda chryfder tynnol hyd at ~ 1,200 MPa) neuTI-5AL-2SN-2ZR-4MO-4CR(a ddefnyddir ar gyfer cydrannau straen cryogenig neu uchel -) gallant ragori mewn senarios penodol. Fodd bynnag, mae Ti-6AL-4V yn parhau i fod yr aloi "blaen gwaith" oherwydd ei gydbwysedd diguro o berfformiad, argaeledd a chost.
Mae cyfuniad unigryw Titaniwm Gradd 4 o gryfder uchel (ar gyfer titaniwm pur), ymwrthedd cyrydiad, biocompatibility, a ffurfadwyedd yn ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau ar draws sawl diwydiant. Ymhlith y defnyddiau allweddol mae:
Meddygol a deintyddol: Mewnblaniadau orthopedig (ee coesau clun, cydrannau pen -glin), ategweithiau deintyddol, ac offer llawfeddygol. Mae ei biocompatibility (non - gwenwynig, di -- adweithiol â meinwe ddynol) a chryfder yn ei gwneud yn addas ar gyfer mewnblannu tymor hir -.
Awyrofod a Hedfan: Nad ydynt yn - cydrannau strwythurol (ee, llinellau hydrolig, rhannau'r system danwydd, caewyr) lle mae gwrthiant ysgafn a chyrydiad yn hollbwysig, ac mae cryfder cymedrol yn ddigonol (ni chaiff ei ddefnyddio ar gyfer rhannau strwythurol straen - uchel, sy'n dibynnu ar alo cryfach fel Ti-6al-4v).
Cemegol a diwydiannol: Offer ar gyfer trin hylifau cyrydol (ee, falfiau, pympiau, tiwbiau cyfnewidydd gwres) mewn diwydiannau fel petrocemegion, fferyllol, a dihalwyno - ei wrthwynebiad i asidau, alcalïau, a dŵr hallt yn perfformio'n well na llawer o ddwyn.
Nwyddau defnyddwyr: Uchel - diwedd gemwaith (ee modrwyau, breichledau), achosion gwylio, ac offer chwaraeon (ee, fframiau beic, pennau clybiau golff). Mae'n cynnig gwydnwch heb bwysau dur na chost aloion titaniwm.
Morol: Caledwedd morol (ee, caewyr, cydrannau cragen) ar gyfer cychod a strwythurau alltraeth, gan ei fod yn gwrthsefyll cyrydiad dŵr hallt yn well na dur gwrthstaen.
Na, nid yw Titaniwm Gradd 4 yn cynnwys nicel- Mae'n fath o ditaniwm masnachol bur (CP), y mae ei gyfansoddiad bron yn gyfan gwbl yn ditaniwm (yn fwy na neu'n hafal i 99.0%) gyda dim ond symiau olrhain o amhureddau rheoledig (nid elfennau aloi bwriadol fel nicel).
Fesul Safonau Diwydiant (ee, ASTM B265 ar gyfer taflenni titaniwm, ASTM F67 ar gyfer Titaniwm Meddygol), mae'r amhureddau a ganiateir yn Titaniwm Gradd 4 wedi'u cyfyngu i feintiau bach o:
Haearn (mwyafswm ~ 0.50%)
Ocsigen (mwyafswm ~ 0.40%)
Carbon (mwyafswm ~ 0.08%)
Nitrogen (mwyafswm ~ 0.05%)
Hydrogen (mwyafswm ~ 0.015%)
Nid yw Nickel wedi'i gynnwys yn y manylebau hyn, ac ni chaiff ei ychwanegu yn ystod gweithgynhyrchu. Mae hyn yn hanfodol ar gyfer cymwysiadau fel mewnblaniadau meddygol, oherwydd gall nicel achosi adweithiau alergaidd mewn rhai unigolion - Nickel Titaniwm Gradd 4 - Mae cyfansoddiad rhad ac am ddim yn ei gwneud yn ddiogel i ddefnyddwyr sensitif
