Εισαγωγή του κοινώς χρησιμοποιούμενου κράματος τιτανίου TC4

Συσκευές για την κατασκευή ή την κατασκευή οχημάτων με κινητήρα

Βασικά χαρακτηριστικά
Τύπος: Το TC4 είναι ένα (α+β) διπλό φάσιμο κράμα τιτανίου με εξαιρετικές συνολικές επιδόσεις.

Σύσταση: Συνήθως αποτελείται από Ti-6Al-4V, με τα κύρια στοιχεία του να είναι το τιτάνιο (Ti), το αλουμίνιο (Al) και το βανάδιο (V).

Πυκνότητα: Περίπου 4,4-4,5 g/cm3, καθιστώντας το ελαφρύ υλικό.

Θερμική αγωγιμότητα: ~ 7,955 W/m·K (σχετικά χαμηλή, περίπου 1/5 του σιδήρου και 1/10 του αλουμινίου).

Ελαστικός Μοδούλος: ~ 110 GPa (περίπου το ήμισυ του χάλυβα), το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας.

Χημική σύνθεση
Τιτάνιο (Ti): ισορροπία

Αλουμίνιο (Al): 5,5·6,8%

Βανάνδιο (V): 3,5·4,5%

Άλλα: Μικρές ποσότητες σιδήρου (Fe), άνθρακα (C), αζώτου (N), υδρογόνου (H) και οξυγόνου (O).

Μηχανικές ιδιότητες
Δυνατότητα τέντωσης (σb): ≥895 MPa (μπορεί να υπερβαίνει τα 900 MPa υπό ορισμένες συνθήκες).

Δυνατότητα αντίστασης (σr0,2): ≥ 825 MPa.

Επεκτείνηση (δ5): ≥10%.

Μείωση της επιφάνειας (ψ): ≥25%.

Σκληρότητα: ~ 320 HV.

Υλικά χαρακτηριστικά
Υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος: Εξαιρετική ειδική αντοχή.

Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση: Λειτουργεί καλά στο θαλάσσιο νερό και στα περισσότερα οξέα, αλκαλικά και αλμυρά περιβάλλοντα.

Χαμηλή πυκνότητα: Η ελαφριά του φύση την καθιστά ιδανική για αεροδιαστημικές εφαρμογές.

Καλή αντοχή και συγκόλληση: Επιτρέπει ευρείες βιομηχανικές εφαρμογές.

Εφαρμογές
Αεροδιαστημική: Χρησιμοποιείται σε δίσκους ανεμιστήρων και συμπιεστών κινητήρων, λεπίδες, δομικές δομές αεροσκαφών, αρθρώσεις και στερεωτικά.

Βιοϊατρική: Χρησιμοποιείται ευρέως σε τεχνητές αρθρώσεις, εμφυτεύματα οστών λόγω της βιοσυμβατότητας και των μηχανικών ιδιοτήτων του.

Πετροχημική βιομηχανία: Κατάλληλο για κατασκευή υψηλής αντοχής, ανθεκτικών στη διάβρωση κατασκευαστικών στοιχείων.

Ναυπηγική: Χρησιμοποιείται σε κύτους, προπέλες, ενισχύοντας την αντοχή στη διάβρωση.

Αυτοκινητοβιομηχανία: Εφαρμόζεται σε εξαρτήματα κινητήρων, συστήματα ανάρτησης, μείωση βάρους και βελτίωση της απόδοσης καυσίμου.

Συμπεράσματα
Το κράμα τιτανίου TC4 διαδραματίζει ζωτικό ρόλο σε πολλές βιομηχανίες λόγω της ελαφριάς του φύσης, της υψηλής αντοχής, της αντοχής στη διάβρωση και των εξαιρετικών μηχανικών ιδιοτήτων του.