تیتانیوم گرید 5

مقدمه: تیتانیوم گرید 5، ابرمتریال صنعتی

تیتانیوم گرید 5 که با نام علمی Ti-6Al-4V شناخته میشود، پرکاربردترین آلیاژ تیتانیوم در جهان است که بیش از 50% از مصرف تیتانیوم صنعتی را به خود اختصاص داده است. این آلیاژ استثنایی ترکیبی از استحکام بالا، وزن سبک و مقاومت خوردگی بی نظیر را ارائه میدهد که آن را به انتخابی ایدهآل برای صنایع پیشرفته تبدیل کرده است. در استیل مال، ما با تأمین تیتانیوم گرید 5 در اشکال مختلف از جمله ورق، میلگرد، لوله و قطعات ماشینکاری شده، نیاز صنایع مختلف را برآورده میکنیم.

ترکیب شیمیایی و ساختار متالورژیکی

تیتانیوم گرید 5 از ترکیب 6% آلومینیوم، 4% وانادیوم و 90% تیتانیوم خالص تشکیل شده است. این ترکیب دقیقاً مهندسی شده باعث ایجاد ساختاری آلفا-بتا میشود که تعادل بهینهای بین استحکام، چقرمگی و قابلیت جوشکاری ایجاد میکند. آلومینیوم به عنوان پایدارکننده فاز آلفا، استحکام در دمای بالا را بهبود میبخشد، در حالی که وانادیوم به عنوان پایدارکننده فاز بتا، قابلیت عملیات حرارتی و شکلپذیری را افزایش میدهد.

خواص مکانیکی برجسته

استحکام به وزن بینظیر

تیتانیوم گرید 5 با چگالی 4.43 گرم بر سانتیمتر مکعب، تقریباً 40% سبکتر از فولادهای ساختمانی است، در حالی که استحکام کششی معادل 895-930 مگاپاسکال را حفظ میکند. این نسبت استحکام به وزن عالی، آن را برای کاربردهای هوافضا که کاهش وزن اهمیت حیاتی دارد، ایدهآل ساخته است.

مقاومت خستگی بالا

این آلیاژ مقاومت خستگی قابل توجهی از خود نشان میدهد که در کاربردهای دینامیکی و چرخهای حیاتی است. ظرفیت تحمل تنش خستگی تیتانیوم گرید 5 در حدود 500 میلیون سیکل، آن را برای قطعات تحت بارهای متناوب مانند قطعات موتور هواپیما و پروتزهای پزشکی مناسب میکند.

مقاومت در برابر خوردگی

تیتانیوم گرید 5 لایه اکسیدی غیرفعال و خودترمیم شونده ایجاد میکند که در برابر خوردگی در محیطهای مختلف از جمله آب دریا، اسیدهای آلی و محلولهای کلردار مقاومت مطلوبی دارد. این خاصیت، طول عمر قطعات را در محیطهای خورنده به طور قابل توجهی افزایش میدهد.

کاربردهای صنعتی تیتانیوم گرید 5

صنعت هوافضا

حدود 80% از تیتانیوم استفاده شده در صنعت هوافضا از نوع گرید 5 است. از این آلیاژ در ساخت قطعات ساختاری هواپیما، پوسته موتور، اجزای سیستمهای هیدرولیک و قطعات سیستمهای فرود استفاده میشود. کاهش وزن به دست آمده از استفاده تیتانیوم گرید 5، مصرف سوخت را به طور قابل توجهی کاهش داده و عملکرد هواپیما را بهبود میبخشد.

پزشکی و دندانپزشکی

بیوکمپاتیبیلیتی عالی تیتانیوم گرید 5، آن را به متریالی ایدهآل برای ایمپلنتهای پزشکی تبدیل کرده است. از این آلیاژ در ساخت مفاصل مصنوعی، صفحات و پیچهای ارتوپدی، ایمپلنتهای دندانی و ابزارهای جراحی استفاده میشود. سازگاری با بافتهای بدن و مقاومت در برابر محیط فیزیولوژیکی بدن از مزایای کلیدی آن در کاربردهای پزشکی است.

صنایع دریایی و شیمیایی

مقاومت بالا در برابر خوردگی در آب دریا و محیطهای شیمیایی، تیتانیوم گرید 5 را برای ساخت تجهیزات فراساحلی، پروانههای کشتی، مبدلهای حرارتی و تجهیزات کارخانههای شیمیایی مناسب ساخته است.

صنایع خودروسازی

در صنعت خودروسازی، از تیتانیوم گرید 5 در ساخت قطعات موتور با کارایی بالا، سیستمهای اگزوز، کمکفنرها و قطعات شاسی خودروهای اسپرت و مسابقهای استفاده میشود.

فرآیندهای تولید و ساخت

عملیات حرارتی

تیتانیوم گرید 5 قابلیت عملیات حرارتی انحلالی و پیری (STA) را دارد که امکان دستیابی به خواص مکانیکی مختلف را فراهم میکند. عملیات حرارتی مناسب میتواند تعادل بهینه بین استحکام، چقرمگی و مقاومت خستگی ایجاد کند.

ماشینکاری

ماشینکاری تیتانیوم گرید 5 نیازمند دانش تخصصی و ابزارهای مناسب است. سرعت پایین برش، استفاده از روانکارهای با کیفیت و ابزارهای کاربیدی از عوامل کلیدی در ماشینکاری موفق این آلیاژ هستند.

جوشکاری

جوشکاری این آلیاژ عمدتاً با روش GTAW (جوشکاری تنگستن تحت گاز محافظ) انجام میشود. استفاده از گاز محافظ آرگون با خلوص بالا و تمیزکاری مناسب سطح قبل از جوشکاری برای جلوگیری از آلودگی و تخلخل ضروری است.

مقایسه با سایر گریدهای تیتانیوم

تیتانیوم گرید 2 در مقابل گرید 5

تیتانیوم گرید 2 (خالص تجاری) شکلپذیری و مقاومت خوردگی بهتری دارد اما استحکام بسیار پایینتری نسبت به گرید 5 ارائه میدهد. گرید 2 برای کاربردهای با استحکام پایینتر و مقاومت خوردگی بالا مناسب است.

تیتانیوم گرید 9 در مقابل گرید 5

گرید 9 (Ti-3Al-2.5V) استحکام متوسطی بین گرید 2 و گرید 5 دارد و عمدتاً برای لولهها و تجهیزات هیدرولیک هواپیما استفاده میشود.

مزایای تیتانیوم گرید 5 در استیل مال

در استیل مال، ما تیتانیوم گرید 5 را با کیفیت تضمین شده و گواهینامههای معتبر بینالمللی ارائه میدهیم. مزایای خرید از استیل مال عبارتند از:

• تأمین انواع اشکال و ابعاد (ورق، میلگرد، لوله، مفتول)

• ارائه گواهینامه مواد (Material Test Certificate) مطابق با استانداردهای بینالمللی

• امکان برش، ماشینکاری و شکلدهی بر اساس سفارش مشتری

• قیمت رقابتی و زمان تحویل بهینه

• پشتیبانی فنی و مهندسی توسط متخصصان مجرب

استانداردهای بینالمللی

تیتانیوم گرید 5 مطابق با استانداردهای معتبر جهانی تولید میشود:

• ASTM B265 (ورق)

• ASTM B348 (میلگرد)

• ASTM B338 (لوله)

• AMS 4911 (هوافضا)

• ISO 5832-3 (کاربردهای پزشکی)

آینده تیتانیوم گرید 5 در صنایع نوین

با پیشرفت تکنولوژیهای تولید افزایشی (چاپ سهبعدی فلزات)، استفاده از تیتانیوم گرید 5 در ساخت قطعات پیچیده با هندسههای بهینه در حال گسترش است. این فناوری امکان تولید قطعات سبکتر با ضایعات کمتر را فراهم میکند که در صنایع هوافضا و پزشکی انقلابی ایجاد کرده است.

نتیجه گیری

تیتانیوم گرید 5 با ترکیب منحصربهفرد خواص مکانیکی، مقاومت خوردگی و زیستسازگاری، به یکی از حیاتیترین مواد مهندسی در صنایع پیشرفته تبدیل شده است. انتخاب این آلیاژ نیازمند درک عمیق از کاربرد نهایی و شرایط عملیاتی است. در استیل مال، ما با تیم فنی مجرب و دانش تخصصی در زمینه فلزات پیشرفته، آماده ارائه مشاوره و تأمین تیتانیوم گرید 5 مطابق با نیازهای خاص هر پروژه هستیم.

برای کسب اطلاعات بیشتر، دریافت مشاوره فنی و استعلام قیمت تیتانیوم گرید 5، با کارشناسان استیل مال تماس بگیرید یا از طریق وبسایت ما درخواست خود را ثبت نمایید.