TC4 / Gr5 Ti-6Al-4V टाइटेनियम मिश्र धातु शीट, प्लेट और ब्लॉक: डेटा और स्टॉक रेंज
Mar 12, 2024
मिश्र धातु की पहचान और यह हावी क्यों है
टीसी4 मिश्र धातु के लिए चीनी पदनाम है जिसे अंतरराष्ट्रीय बाजार ग्रेड 5 या टीआई-6एएल-4वी कहता है। यह एक अल्फा-बीटा मिश्र धातु है जिसमें अल्फा स्टेबलाइजर के रूप में 6% एल्यूमीनियम और बीटा स्टेबलाइजर के रूप में 4% वैनेडियम है, और यह दुनिया में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला और सबसे अधिक उत्पादित अल्फा-बीटा टाइटेनियम मिश्र धातु है, सिर्फ इसलिए कि कोई अन्य ग्रेड इसकी ताकत, कठोरता, वेल्डेबिलिटी और औद्योगिक उपलब्धता के संयोजन से मेल नहीं खाता है।
सेवा तापमान आम तौर पर 400 डिग्री निरंतर के रूप में उद्धृत किया जाता है, कई डिज़ाइनों में 450 डिग्री तक की छोटी यात्रा स्वीकार्य होती है। वह छत, 4.43 ग्राम/सेमी³ के घनत्व और 895 एमपीए की तन्य शक्ति वाले फर्श के साथ, मिश्र धातु को इंजन पंखे और कंप्रेसर हार्डवेयर, एयरफ्रेम बीम, जोड़ों और बल्कहेड्स और औद्योगिक और चिकित्सा भागों की एक विस्तृत श्रृंखला में डालती है जो कभी जमीन नहीं छोड़ते हैं।
उत्पाद प्रपत्र द्वारा मानक
उत्पाद का स्वरूप विशिष्टता तय करता है। एएसटीएम बी265 प्लेट, शीट और स्ट्रिप को कवर करता है; एएमएस 4911 एयरोस्पेस उपयोग के लिए एनील्ड शीट और स्ट्रिप को कवर करता है; एएसटीएम बी348 बार और बिलेट को कवर करता है; एएसटीएम बी381 फोर्जिंग को कवर करता है। चीनी प्रणाली में, जीबी/टी 3620.1 पदनाम और रसायन शास्त्र सीमाएँ निर्धारित करता है, और जीबी/टी 3621 टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु प्लेट, शीट और पट्टी को कवर करता है। खरीद आदेश में उत्पाद मानक का नाम होना चाहिए, न कि केवल ग्रेड का, क्योंकि यांत्रिक स्वीकृति स्तर और अनुमेय दोष उनके बीच भिन्न होते हैं।
रसायन शास्त्र खिड़की
| तत्व | रेंज या अधिकतम | यदि खिड़की से बाहर है तो प्रभाव |
|---|---|---|
| अल | 5.5–6.75 % | बैंड के नीचे, ताकत गिरती है; बैंड से ऊपर, अल्फा एंब्रिटलमेंट जोखिम |
| V | 3.5–4.5 % | बीटा चरण अंश और कठोरता को नियंत्रित करता है |
| फ़े | 0.30% अधिकतम | बीटा स्टेबलाइजर; अधिकता ऑक्सीकरण प्रतिरोध को कम कर देती है |
| O | 0.20% अधिकतम | ताकत और बीटा ट्रांसस बढ़ाता है, क्रूरता कम करता है |
| N | 0.05 % अधिकतम | मजबूत मजबूती देने वाला, लचीलेपन को तेजी से कम करता है |
| C | 0.08 % अधिकतम | घुलनशीलता सीमा से ऊपर TiC का निर्माण |
| H | 0.015 % अधिकतम | हाइड्राइड भंगुरता |
| ती | संतुलन | मैट्रिक्स |
यांत्रिक और भौतिक डेटा
| संपत्ति | annealed | समाधान उपचारित और वृद्ध |
|---|---|---|
| तन्यता ताकत | 895 एमपीए मिनट | आमतौर पर 1,000-1,150 एमपीए |
| उपज शक्ति, 0.2 % | 828 एमपीए मिनट | आमतौर पर 930-1,080 एमपीए |
| बढ़ाव | 10% मिनट | आमतौर पर 8-12 % |
| क्षेत्र का घटाव | 25% मिनट | निचला, अनुभाग पर निर्भर करता है |
| कठोरता | लगभग 30-36 एचआरसी | लगभग 40 एचआरसी तक |
| घनत्व | 4.43 ग्राम/सेमी³ | स्थिर |
| लोचदार मापांक | 110 जीपीए | मामूली रूप से अधिक |
| ऊष्मीय चालकता | लगभग 7 W/(m·K) | स्थिर |
| रैखिक विस्तार, 20-100 डिग्री | 8.6 × 10⁻⁶ /K | स्थिर |
| बीटा ट्रांसस | लगभग 995 डिग्री | स्थिर |
उनमें से दो नंबर दुकान के फर्श संबंधी निर्णयों को संचालित करते हैं। 110 GPa का एक लोचदार मापांक स्टील का लगभग आधा होता है, इसलिए निर्माण या मशीनिंग पास के बाद सामग्री लगभग दोगुनी दूरी तक वापस आ जाती है, और टूलींग को इसके लिए अनुमति देनी पड़ती है। 7 डब्लू/(एम·के) के करीब तापीय चालकता, एल्यूमीनियम का लगभग दसवां हिस्सा, इसका मतलब है कि काटने से गर्मी उपकरण और वर्कपीस में रहती है, यही कारण है कि टाइटेनियम को स्टील की तुलना में भारी शीतलक प्रवाह के साथ कम सतह गति पर मशीनीकृत किया जाता है।
शीट, प्लेट और ब्लॉक: सामान्य मिल आपूर्ति
| रूप | विशिष्ट मोटाई सीमा | विशिष्ट चौड़ाई या आकार | वितरण की स्थिति |
|---|---|---|---|
| चादर | 0.5-6.0 मिमी | 1,500 मिमी तक चौड़ा | एनील्ड, अचारयुक्त या चमकीला |
| थाली | 6-100 मिमी | 2,000 मिमी तक चौड़ा | एनील्ड, मशीनीकृत सतह |
| ब्लॉक और बिलेट | 300 मिमी तक का अनुभाग | आकार में काटें | एनील्ड, आरी या मशीनीकृत |
| पट्टी और कुंडल | 0.3-3.0 मिमी | निर्दिष्ट चौड़ाई तक कुंडल | एनील्ड, डीस्केल किया हुआ |
फ्लैट उत्पाद के लिए एनील डिफॉल्ट डिलीवरी की स्थिति है क्योंकि यह पूर्वानुमानित रूप से मशीन होती है और बिना टूटे बनती है। समाधान से उपचारित और पुरानी सामग्री उन हिस्सों के लिए निर्दिष्ट की जाती है जिन्हें उच्च शक्ति और पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, और शमन चरण के कारण और शमन विरूपण के कारण इसकी लागत अधिक होती है जिसे बाद में सीधा करना पड़ता है।
निर्माण नोट्स
TC4 एक अक्रिय वातावरण में वेल्ड करता है और नियमित रूप से मेल खाने वाले फिलर तार के साथ TIG द्वारा जोड़ा जाता है, लेकिन वेल्ड पूल और आसन्न गर्मी {{1} प्रभावित क्षेत्र को तब तक परिरक्षित किया जाना चाहिए जब तक कि वे लगभग 400 डिग्री से नीचे न गिर जाएं या सतह ऑक्सीजन और नाइट्रोजन न ले ले। मिश्रधातु सही तापमान और तनाव दर संयोजन के तहत सुपरप्लास्टिक व्यवहार भी प्रदर्शित करता है, जो प्रसार {{5}बंधित और सुपरप्लास्टिक रूप से निर्मित एयरफ्रेम पैनल का आधार है। किसी भी गर्म फॉर्मिंग या वेल्डिंग ऑपरेशन के बाद मशीनीकृत सतहों को ऑक्सीजन युक्त अल्फा केस के लिए जांचना चाहिए, क्योंकि भार वहन करने वाली सतह पर कठोर, भंगुर त्वचा थकान की शुरुआत का स्थल है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों
Q:क्या टीसी4 ग्रेड 5 के समान है?
उ: अल्फ़ा{0}}बीटा Ti-6Al-4V परिवार के भीतर वे एक ही मिश्र धातु को संदर्भित करते हैं, लेकिन प्रमाणपत्र विभिन्न मानकों के विरुद्ध लिखे जाते हैं। खरीदारों को उत्पाद मानक, जैसे एएसटीएम बी265 या एएसटीएम बी348, के बारे में पूछना चाहिए और नाम से तुल्यता मानने के बजाय सीमाओं की तुलना करनी चाहिए।
Q:TC4 के लिए अधिकतम निरंतर सेवा तापमान क्या है?
उत्तर: लगभग 400 डिग्री सामान्य डिज़ाइन आंकड़ा है, कई अनुप्रयोगों में 450 डिग्री तक अल्पकालिक संचालन होता है। उस सीमा से ऊपर ऑक्सीकरण और अंतरालीय पिक अप सीमित कारक बन जाते हैं, यांत्रिक शक्ति नहीं।
Q:मशीनीकृत संरचनात्मक भाग के लिए किस स्थिति का आदेश दिया जाना चाहिए?
ए: ज्यादातर मामलों में एनील्ड। मशीनिंग के बाद यह आयामी रूप से अधिक स्थिर है, सस्ता है और प्राप्त करना आसान है। उपचारित समाधान और पुराना स्टॉक केवल वहीं उचित है जहां ताकत बढ़ाने की आवश्यकता है।
Q:TC4 को स्टील की तुलना में व्यापक झुकने वाले त्रिज्या की आवश्यकता क्यों है?
ए: क्योंकि इसका लोचदार मापांक स्टील का लगभग आधा है, इसलिए यह लगभग दोगुना पीछे की ओर झुकता है। बेंड रेडी और डाई मुआवजे का आकार तदनुसार होता है, और लगभग 3 मिमी मोटाई से कम ठंड बनने के बाद भी तनाव से राहत की आवश्यकता हो सकती है।
Q:हॉट वर्किंग के बाद अल्फा केस को कैसे हटाया जाता है?
उत्तर: नियंत्रित अम्ल स्नान में अचार बनाकर या प्रभावित गहराई तक मशीनिंग करके। कठोर परत आम तौर पर 0.1-0.15 मिमी तक पहुंचती है, और थकावट वाली सतह पर कोई भी शेष सामग्री एक दोष है, भले ही आयाम कैसे भी मापा जाए।
Q:क्या TC4 प्लेट को दबाव उपकरण में वेल्ड किया जा सकता है?
उत्तर: हाँ, उचित निष्क्रिय परिरक्षण और वेल्डिंग प्रक्रिया की योग्यता के साथ। डिज़ाइन कोड और लागू उत्पाद मानक संयुक्त दक्षता और परीक्षण आवश्यकताओं को निर्धारित करते हैं, और गर्मी प्रभावित क्षेत्र को साफ किया जाना चाहिए और, जहां आवश्यक हो, अल्फा केस के लिए जांच की जानी चाहिए।
