Görüntüleme: 0 Yazar: Site Editörü Yayınlanma Tarihi: 2024-08-27 Kaynak: Alan
Titanyum alaşımları dünyasında, 5. Sınıf titanyum, havacılık, otomotiv, tıp, petrol ve gaz uygulamalarına hakim olan eski bir dost olmuştur. Ancak bazı uygun maliyetli, hassas üretim uygulamaları için 5. Sınıf titanyum alaşımları her zaman en iyi titanyum alaşımı seçimi değildir. 5. Sınıf ve 9. Sınıf alaşımlar bileşim açısından %90 aynı olsa da üretim, işçilik ve imalat maliyetleri dikkate alındığında aralarında önemli farklılıklar vardır.
Bu makalede, Grade 5 ve Grade 9 titanyumun özelliklerine ve kullanım senaryolarına daha yakından bakacağız, böylece özel uygulamanız için en bilinçli seçimi yapabilirsiniz!
5. Sınıf ve 9. Sınıf titanyum, titanyum alaşımlarıdır. % 95'e kadar ortalama alaşım bileşimine sahiptirler. Her iki malzeme için de 31 adet malzeme özelliği değeri vardır. İkisinin özelliklerini ayrıntılı olarak karşılaştıralım.
Grade 5 titanyum (Ti-6Al-4V), en yaygın ve çok yönlü titanyum alaşımıdır. ti-6al4v İyi sertliği ve termal özellikleri (ısıl iletkenlik hariç) korurken diğer ticari olarak saf titanyumdan önemli ölçüde daha güçlüdür. bu yüksek mukavemetli bir titanyumdur ve alfa-beta titanyum sınıfı malzemeye aittir. %6 alüminyum ve %4 vanadyumdan oluşur. Düşük yoğunluk, yüksek mukavemet ve yüksek korozyon direnci ile karakterize edilir. Bu tip titanyum uçak bileşenlerinde, uzay aracı yapılarında kullanılır ve hafifliği nedeniyle havacılık uygulamalarında yakıt verimliliğine katkıda bulunur. İnsan vücuduna karşı düşük reaktivitesi nedeniyle tıbbi implantlarda, denizcilik uygulamalarında ve spor malzemeleri imalatında da kullanılır. Bu tip titanyum alaşımlı çubuk ve kütük için ortak standart ASTM B348'dir, cerrahi implant uygulamalarına yönelik bu sınıfın dövme formları için ise ASTM F136 standardı kullanılır.
Grade 5 titanyum mükemmel bir malzemedir ve çok zorlu uygulamalar için çok uygundur. Gerekli kalınlığı elde etmek için Grade 5 titanyumun ince kesilmesi veya taşlanması gerekir ve küçük ölçüm uygulamalarında kullanımı ciddi şekilde sınırlıdır.
5. Sınıf titanyum soğuk şekillendirilemediğinden, 9. Sınıf titanyum kadar verimli bir şekilde damgalanamaz veya çekilemez. Kalıplanabilir titanyum alaşımlarında daha iyi seçenekler olduğundan, çoğunlukla kalıplamaya gerek olmadığında kullanılır.
9. sınıf titanyum alaşımı %2,5 vanadyum ve %3 alüminyumdan oluşur ve alfa-beta alaşım kategorisine aittir. Bu titanyum malzeme kaynaklanabilirlik, mukavemet ve korozyon direnci arasında iyi dengelenmiş bir özellik kombinasyonu sunar. Bu tip titanyum kimyasal işlemlerde, havacılık uygulamalarında, spor ekipmanlarında ve biyomedikal cihazlarda kullanılır. ASTM Standardı B265 plaka, levha ve şerit şekilleri için kullanılır. ASTM B348 kütük ve çubuklar için kullanılır.
9. Sınıf titanyum alaşımları (TI 3-2.5 titanyum alaşımları olarak anılır) daha küçük boyutlara haddelenebilir ve bu nedenle 5. Sınıf titanyum alaşımlarına göre daha geniş bir bileşen yelpazesi için daha uygundur. 9. sınıf titanyum alaşımları mükemmel korozyon direncine sahiptir ve 1'den 4'e kadar olan sınıflardaki ticari olarak saf titanyum alaşımlarından daha yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir. 9. sınıf titanyum alaşımları ısıyla işlenebilir, iyi kaynaklanabilirliğe sahiptir, şekillendirilmesi 5. Sınıf titanyum alaşımlarına göre çok daha az zordur ve soğuk işlem ve yaşlandırma sertleştirmesi yoluyla sertleştirilebilir. Soğuk çalışma ve yaşlandırma sertleştirmesi ile sertleştirilebilirler. Bazı yaygın uygulamalar şunları içerir:
l Tıbbi kalp pilleri
l Tenis raketleri
l Hidrolik boru
l Petek
l Golf kulübü milleri
l Körük
Ti-6Al-4V olarak da bilinen Titanyum Sınıf 5, çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılan çok yönlü ve korozyona dayanıklı bir alaşımdır. Olağanüstü bir güç-ağırlık oranına sahiptir ve bu da onu hafif ancak dayanıklı malzemelerin son derece önemli olduğu uçak bileşenleri gibi havacılık uygulamaları için ideal kılar. Otomotiv endüstrisinde 5. Sınıf titanyum, motor parçalarında ve egzoz sistemlerinde kullanım alanı bulur. İmplantlar da dahil olmak üzere tıbbi cihazlar da biyouyumluluk ve yüksek performans özelliklerinden yararlanır. Ayrıca deniz suyuna dayanıklılığı nedeniyle gemi yapıları ve açık deniz platformları için deniz mühendisliğinde yaygındır. Son olarak, havacılık, savunma ve spor ekipmanı sektörlerinin tümü, üstün mekanik özellikleri ve dayanıklılığı nedeniyle Grade 5 titanyumdan yararlanmaktadır.
Ti64-G5 Titanyum alaşımı, çelikten yaklaşık %50 daha düşük bir elastikiyet modülüne ve %80 daha düşük bir termal iletkenliğe sahiptir; bu da titanyum alaşımlarının geleneksel üretim yöntemleri kullanılarak işlenmesini zorlaştırır. Sonuç olarak, çeşitli kesici takım malzemeleri ve titanyum alaşımları arasında meydana gelebilecek kimyasal reaksiyonların yanı sıra, imalat takımlarında aşınma ve yıpranma artar ve parçaların işlenmiş yüzey bütünlüğü zayıflar.
Titanyum Eklemeli Üretimin (AM) bu tür zorlukların üstesinden gelen ve geleneksel imalatın eksiltici adımlarını en aza indiren güvenilir ve güvenilir bir çözüm olmasının nedeni budur. Ayrıca AM, karmaşık geometrilerin tasarlanmasına olanak tanır ve malzeme israfını azaltır.
Her şey toz halindeki Ti6Al4V alaşımıyla başlar. Bu, gaz atomizasyonu veya plazma atomizasyonuyla başarılabilir. Her iki yöntem de 3D baskı için kullanılabilecek küresel Ti6Al4V parçacıkları üretir. Ancak hangi yöntemin kullanılacağını bilmek önemlidir çünkü bu, tozun parçacık boyutunu ve özelliklerini ve sonuçta yazdırılan parçanın özelliklerini belirler.
Çok yönlü bir titanyum alaşımı olan Ti6Al4V Grade 5, Yönlendirilmiş Enerji Biriktirme (DED), Seçici Lazer Eritme (SLM), Katmanlı Üretim (LMD) ve Elektron Işını Eritme (EBM) gibi çeşitli Eklemeli Üretim (AM) teknikleri kullanılarak üretilebilir. Toz Yataklı Füzyon (PBF) işlemleri altında sınıflandırılan hem SLM hem de DED, metal tozlarını karmaşık 3 boyutlu yapılara dönüştürmek için yüksek enerjili lazerler kullanır. Bu yöntemler, oksijene olan ilgisi nedeniyle titanyumda yaygın bir sorun olan oksidasyona karşı koruma sağlayan inert bir atmosfer sunar. Bununla birlikte, PBF'nin parça boyutu genellikle sınırlıdır, bu da onu yedek parçalar veya tıbbi implantlar gibi küçük ölçekli bileşenler için ideal kılar. İnce toz parçacıkları (<40 µm) çok önemlidir ancak üretim maliyetlerini artırır ve kullanılmayan toz, gelecekteki baskılar için geri kazanılamaz.
Öte yandan LMD, özellikle onarımlar, yüzey kaplamalar veya yeni özellikler eklemek için daha büyük parçalar üretme konusunda uzmandır. Oksidasyonu en aza indirmeye yardımcı olan inert gaz akışıyla metal tozlarını eriterek bir alt tabaka üzerine eriten bir lazer kaynağı kullanır. Buna rağmen, ısı yönetiminden ve geometrik kısıtlamalardan kaynaklanan zorluklar ortaya çıkar ve dikkatli kullanım gerektirir.
SLM'nin bir çeşidi olan EBM, eritme için lazerler yerine elektron ışınlarını kullanır. Manyetik alanlar tarafından yönlendirilen ışın, hassasiyet ve nihai ürün kalitesi pahasına da olsa, SLM'ye kıyasla daha hızlı bir üretim hızı sunar. Özetle, her AM tekniği, Ti6Al4V Grade 5'e uygulandığında farklı uygulama gereksinimlerini karşılayan benzersiz avantajlar ve sınırlamalar getirir.
Bazen Ti 3Al-2,5V olarak da adlandırılan titanyum derece 9, %3 alüminyum ve %2,5 vanadyum içeren titanyumdan yapılır. Titanyum sınıfı 9'un gücü, sınıf 4 ve 5'inki arasındadır ancak daha şekillendirilebilir ve kaynaklanabilir. Ayrıca çelikten %60 daha hafiftir ve iyi soğuk haddeleme özelliklerine sahiptir.
9. Sınıf Titanyum Alaşımları (genellikle Ti-3-2.5 olarak adlandırılır), daha ince boyutlara yuvarlanma yetenekleri nedeniyle gelişmiş çok yönlülüğe sahiptir ve bu da onları daha geniş bir bileşen ve parça dizisi için 5. Sınıf titanyuma göre tercih edilen bir seçim haline getirir. Olağanüstü korozyon direnciyle, standart ticari sınıflar 1-4 ile karşılaştırıldığında yüksek sıcaklıklara dayanabilirler.
Soğuk haddeleme ve şekillendirilebilirlik sayesinde Ti-3-2.5, havacılık, denizcilik, otomotiv ve sağlık endüstrilerindeki yüksek hassasiyetli uygulamalarda kendine yer buluyor. 6-4. Sınıflardan farklı olarak bu kalite, 0,001 inç veya 0,025 milimetreye kadar ultra inceliğe kadar germeye, damgalamaya ve şekillendirmeye izin vererek karmaşık imalata olanak tanır. Malzeme termal olarak işlenebilir ve kaynak yapılabilir ve işlenmesi daha zor olan ve genellikle yaşlandırma sertleştirmesi gerektiren Grade 5'e göre daha yönetilebilir bir şekillendirme işlemi sunar.
Bazı yaygın uygulamalar şunları içerir:
● Tenis raketleri
● Tıbbi kalp pilleri
● Oluklu borular
● Hidrolik yağ hortumları
● Golf sopası şaftları
Grade 5 Titanyum 6Al-4V ile Artan Maliyetler
5. derece titanyum, kesme ve esnetme konusunda biraz daha iyi performans gösterir ancak özellikleri insan kemiğine yakın olduğundan tıbbi implantlar gibi karmaşık parçaların yapımı için daha uygundur. Ayrıca zorlu ortamlarda çalışabilen yüksek mukavemetli bisiklet parçaları ve bağlantı elemanları için de yaygın olarak kullanılır.
Bununla birlikte, 5. sınıf titanyumun küçük bir dezavantajı vardır: 9. sınıf kadar kolay bir şekilde bükülemez, bu nedenle çok fazla damgalama veya germeye ihtiyacınız varsa, 9. sınıf daha iyi bir seçim olabilir. Bununla birlikte, 5. derece titanyum şeklini değiştirmek için hala ısıtılabilir, ancak süreç doğrudan bobinlerin kullanılmasından daha karmaşıktır.
5. derece titanyum pahalıdır çünkü üretimi çok karmaşıktır ve pahalı vakumlu eritme teknolojisinin kullanılmasını gerektirir, bu da maliyeti artırır. Ayrıca belirli bir kalınlığa ulaşmak için ince kesme veya taşlama gerekebilir, bu da özellikle küçük boyutlu ürünlerde kullanım kapsamını sınırlandırır. Bu ince işlem aynı zamanda artık eritilemeyen atık malzemelere ve birçok kaynağın israfına yol açar.
Genel olarak, 5. sınıf titanyum yüksek kaliteli bir seçimdir, özellikle performansın çok zorlu olduğu alanlar için uygundur, ancak fiyat ve üretim süreci seri üretimde onu daha az yaygın hale getirir.
9. Sınıf Titanyum 3Al-2.5V ile Üretim Çözümleri
Ti 3Al-2.5V adı verilen bu harika metal olan 9. sınıf titanyum, bazı yaygın alaşımların yerini alabilir ve kullanımı son derece kolaydır. İşlenmesi yapı taşlarıyla oynamak kadar kolaydır ve özellikle uçak parçaları veya tıbbi ekipman yapımı gibi çok yüksek hassasiyet gerektiren işler için uygundur. Bu metalin bir diğer avantajı da diğer metaller gibi önceden büyük miktarlarda depolanmasına gerek olmamasıdır çünkü istediğiniz zaman sipariş verebilirsiniz ve teslimat hızlıdır, bu da büyük miktarda depo maliyetinden tasarruf sağlar.
Ti 3Al-2,5V'nin gücü, süper ince iplikler, kağıt benzeri tabakalar haline getirilebilmesi ve yaygın olarak kullanılan 5. sınıf titanyum alaşımlarımızdan daha küçük parçalar için daha uygun olmasıdır. Üstelik korozyona karşı oldukça dayanıklıdır ve daha yüksek sıcaklıklarda çalışabilir. Ayrıca aptal macunla oynamak gibi bükülebilir, düzleştirilebilir veya çeşitli şekillerde yapılabilir. Üstelik, ısıl işlemden sonra daha da güçlenir ve kaynaklanması kolaydır, işlenmesi 5. sınıf titanyum alaşımları kadar zor değildir. Genel olarak Ti 3Al-2.5V, kullanımı kolay ve ekonomik olduğundan hassas üretim ve mühendislik için idealdir.
Uygulamanız için tercih edilen metalin 9. sınıf Titanyum olabileceğini düşünüyorsanız, Lasting Titanium'da ihtiyacınız olanı bulacağınızdan emin olabilirsiniz.
Ekibimiz metalleri tam boyutlarda kesme becerisine ve uzmanlığa sahiptir ve çok çeşitli alaşımlar ve titanyum ürünleri sunmaktadır. Herhangi bir sorunuz varsa, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin, size profesyonel kalitede hizmet vermekten mutluluk duyarız.
