Nama biasa yang paling banyak diiktiraf untuk aloi titanium Ti-6al-4v adalahGred 5 Titanium(sering dipendekkan kepada "Ti Gred 5" dalam konteks perindustrian). Penetapan ini tidak sewenang-wenangnya - ia ditakrifkan oleh piawaian bahan global (seperti piawaian antarabangsa ASTM, contohnya, ASTM B265 untuk lembaran/plat titanium, ASTM B348 untuk bar titanium
Ti - 6al - 4V memperoleh statusnya sebagai "Gred 5" kerana menjadi aloi titanium yang paling serba boleh dan digunakan secara meluas di seluruh dunia. Komposisinya - 6% aluminium (yang meningkatkan kekuatan dan kestabilan) dan 4% vanadium (yang meningkatkan kemuluran dan mengurangkan keburukan} - menyerang keseimbangan yang luar biasa ({14}. (contohnya, komponen enjin pesawat, struktur kerangka pesawat), peranti perubatan (contohnya, implan ortopedik, abutment gigi), automotif (bahagian berprestasi tinggi), dan kejuruteraan laut (komponen tahan karat). Tidak seperti gred titanium tulen (contohnya, gred 2) atau aloi lain, label "Gred 5" Ti-6AL-4V difahami secara universal dalam pembuatan, rantaian bekalan, dan reka bentuk kejuruteraan untuk merujuk secara khusus kepada komposisi 6AL-4V ini.
Kekuatan hasil Ti - 6AL-4V bukan nilai tetap-ia berbeza dengan ketara berdasarkan aloikeadaan pemprosesan(yang menentukan mikrostrukturnya) dan, pada tahap yang lebih rendah, bentuknya (contohnya, lembaran, bar, penempaan). Kekuatan hasil adalah kritikal dalam kejuruteraan kerana ia mewakili tekanan di mana bahan mula berubah bentuk secara kekal (ubah bentuk plastik), bukan sekadar elastik (ubah bentuk yang boleh diperolehi). Berikut adalah julat kekuatan hasil biasa untuk keadaan pemprosesan yang paling biasa Ti-6AL-4V, sejajar dengan piawaian industri (misalnya, ASTM, AMS):
Annealed Ti-6al-4v:
Annealing melibatkan pemanasan aloi ke suhu di bawah beta - transus (biasanya 700-800 darjah, atau 1292-1472 darjah f) diikuti oleh penyejukan perlahan. Proses ini melembutkan bahan, meningkatkan kemuluran, dan mencipta mikrostruktur "alpha-" (campuran fasa titanium alpha dan beta).
Kekuatan hasil biasa:860 mpa hingga 930 MPa(bersamaan dengan 124,700 psi hingga 134,900 psi).
Contoh Spesifikasi Standard: ASTM B265 memerlukan kekuatan hasil minimum 860 MPa untuk Annealed Ti-6AL-4V Sheet/Plate.
Penyelesaian - dirawat dan berumur (sta) Ti-6al-4v:
Proses STA melibatkan dua langkah: (1) "rawatan penyelesaian" - memanaskan aloi di atas beta - transus (≈995 darjah, atau 1823 darjah f) untuk menukarnya ke fasa beta tunggal, kemudian melindung (2) "Penuaan" - Pemantauan ke suhu yang lebih rendah (480-595 darjah, atau 896-1103 darjah f) Untuk mendakan zarah fasa halus - dalam matriks beta. Ini mewujudkan mikrostruktur yang lebih kuat dan lebih keras.
Kekuatan hasil biasa:1,030 MPa hingga 1,100 MPa(bersamaan dengan 149,400 psi hingga 159,500 psi).
Contoh Spesifikasi Standard: AMS 4928 (Aeroangkasa - Gred STA Ti-6AL-4V) mandat kekuatan hasil minimum 1,034 MPa (150,000 psi).
Panas - bekerja Ti-6al-4v:
Kerja panas (contohnya, penempaan, bergulir pada suhu melebihi 600 darjah, atau 1112 darjah f) mengubah bentuk aloi sementara ia adalah mulur, menyempurnakan struktur bijirinnya. Kekuatan hasil di sini jatuh di antara negeri -negeri Annealed dan STA.
Kekuatan hasil biasa:900 MPa hingga 980 MPa(bersamaan dengan 130,500 psi hingga 142,100 psi).
Adalah penting untuk diperhatikan bahawa variasi kecil mungkin berlaku di antara pengeluar kerana perbezaan halus dalam kesucian bahan mentah, parameter pemprosesan (contohnya, masa/suhu penyepuhlindapan), atau kaedah ujian (misalnya, geometri spesimen ujian tegangan per ASTM E8).
Kekuatan tegangan (juga dikenali sebagai kekuatan tegangan muktamad, UTS) adalah tekanan maksimum bahan yang dapat menahan sebelum patah di bawah ketegangan. Seperti kekuatan hasil, kekuatan tegangan Ti-6al-4v sangat bergantung padakeadaan pemprosesan(Mikrostruktur) dan bentuk. Berikut adalah julat kekuatan tegangan biasa untuk keadaan pemprosesan utama, selaras dengan piawaian industri global:
Annealed Ti-6al-4v:
Mikrostruktur Beta Alpha - negeri itu memprioritaskan kemuluran dan ketahanan terhadap kekuatan maksimum, tetapi ia masih menawarkan kekuatan tegangan yang tinggi berbanding dengan banyak logam (misalnya, aloi aluminium, keluli karbon).
Kekuatan tegangan biasa:930 MPa hingga 1,000 MPa(bersamaan dengan 134,900 psi hingga 145,000 psi).
Keperluan standard: ASTM B265 Menentukan kekuatan tegangan minimum 930 MPa untuk Annealed Ti-6AL-4V Sheet/Plate.
Penyelesaian - dirawat dan berumur (sta) Ti-6al-4v:
Zarah alpha yang dicetuskan oleh proses STA dengan ketara mengukuhkan matriks beta, yang membawa kepada kekuatan tegangan tertinggi di kalangan Ti - 6al - 4V negara-kritikal untuk aplikasi beban tinggi seperti pengikat aerospace atau implan perubatan.
Kekuatan tegangan biasa:1,100 MPa hingga 1,170 MPa(bersamaan dengan 159,500 psi hingga 169,700 psi).
Keperluan standard: AMS 4928 memerlukan kekuatan tegangan minimum 1,103 MPa (160,000 psi) untuk STA Ti-6AL-4V.
Panas - bekerja Ti-6al-4v:
Kerja panas menyempurnakan saiz bijirin dan menyelaraskan fasa mikrostruktur, menghasilkan kekuatan tegangan yang lebih tinggi daripada bahan anil tetapi lebih rendah daripada STA.
Kekuatan tegangan biasa:980 MPa hingga 1,050 MPa(bersamaan dengan 142,100 psi hingga 152,300 psi).
