Propriétés physiques de l'alliage de titane Ti6Al4V

Ti6Al4V alliage de titaneEst un matériau en alliage de titane couramment utilisé connu pour ses excellentes propriétés mécaniques et sa résistance à la corrosion. Il est largement utilisé dans l'aérospatiale, la fabrication automobile, les dispositifs médicaux et d'autres domaines. Les principales caractéristiques de l'alliage de titane Ti6Al4V incluent d'excellentes performances complètes et de bonnes propriétés de traitement. L'alliage de titane Ti6Al4V présente une résistance moyenne à la température ambiante et une résistance à haute température, une bonne résistance au fluage et une stabilité thermique, une résistance élevée à la fatigue et une résistance à la croissance des fissures dans l'eau de mer, une résistance à la rupture satisfaisante, et la résistance à la corrosion sous contrainte du sel chaud, ce qui le rend approprié pour la fabrication de diverses pièces fonctionnant dans une large plage de température de-196 ° C à 450 ° C, En particulier pour les composants conçus en utilisant les principes de tolérance aux dommages. L'alliage de titane Ti6Al4V a également une excellente plasticité et superplasticité, ce qui le rend adapté à diverses méthodes de traitement sous pression, de soudage et d'usinage.

Les principaux produits semi-finis de l'alliage de titane Ti6Al4V comprennent des barres, des pièces forgées, des plaques épaisses, des plaques minces, des profilés et des fils. Cet alliage est généralement utilisé à l'état recuit, mais il peut être renforcé dans une certaine mesure par un traitement de vieillissement en solution; cependant, la section de trempe ne dépasse généralement pas 25mm. L'alliage possède une bonne plasticité de processus et une bonne superplasticité, convient à diverses méthodes de formation de traitement sous pression. En outre, il peut être soudé et usiné en utilisant diverses méthodes.

Composition chimique de l'alliage de titane Ti6Al4V (en %)

Propriétés mécaniques de l'alliage de titane Ti6Al4V

Propriétés physiques de l'alliage de titane Ti6Al4V

Processus de fusion et de coulée de l'alliage de titane Ti6Al4V

Le processus de fusion du lingot doit être effectué à travers au moins deux fusions de four à arc à électrode consommable sous vide. Les matières premières pour les pièces du rotor du moteur devraient subir trois fusions. L'élément d'alliage V doit être ajouté sous forme d'alliage intermédiaire Al-V. L'utilisation du soudage au gaz inerte au tungstène pour souder l'électrode consommable est interdite; à la place, le soudage au plasma blindé au gaz argon doit être utilisé.

Résistance à l'oxydation de l'alliage de titane Ti6Al4V

Au fur et à mesure que la température de chauffage augmente, le film d'oxydation formé sur l'alliage de titane Ti6Al4V s'épaissit, mais ses propriétés protectrices se détériorent. Lorsque l'alliage est chauffé à 700 ° C pendant 2 heures, l'épaisseur du film d'oxydation atteint 25μm. Lorsqu'elle est chauffée au-dessus de 800 ° C, la couche d'oxydation formée devient plus clairsemée. Après chauffage de l'alliage à 1000 °C pendant 1 heure, l'épaisseur de la couche d'oxydation atteint 0.65mm.

Performance de soudage de l'alliage de titane Ti6Al4V

1. L'alliage Ti6Al4V peut être soudé en utilisant diverses méthodes telles que le soudage à l'arc d'argon, le soudage par points, le brasage, le soudage par faisceau d'électrons et le soudage au plasma, la résistance des joints soudés étant similaire au métal de base.

2. Le recuit anti-stress après le soudage de l'alliage Ti6Al4V, effectué à 550-650 ° C, peut éliminer les 70%-80% de la contrainte de soudage. Pour le soudage de pièces en tôle, le recuit de soulagement des contraintes est mieux effectué dans un four sous vide ou un four à atmosphère protectrice.

3. L'alliage Ti6Al4V a d'excellentes propriétés de liaison par diffusion et le processus de liaison par diffusion doit être effectué dans un environnement sous vide. Les paramètres typiques du processus de liaison par diffusion comprennent une température de chauffage de 820 à 1040 ° C, une pression de pression de 35 à 70MPa et un temps de maintien de 0.5 à 6 heures.

Processus de traitement thermique de l'alliage de titane Ti6Al4V

Le traitement thermique est une partie indispensable du traitement de l'alliage de titane, améliorant les propriétés mécaniques, la résistance, la dureté et la résistance à la corrosion.

Processus typiques de traitement thermique:

1. recuit:

Feuille: Recuit à 700-850 °C pendant 0.5-2 heures, puis refroidir à l'air.

Barre et forages: Recuit à 700-800 ° C pendant 1-2 heures, puis refroidir à l'air.

2. Recuit sous vide:

Recuit à 700-800 ° C pendant 0.5-2 heures, puis refroidir le four à moins de 200 ° C, alLowing pour le refroidissement de l'air après le retrait. La pression absolue dans le four ne doit pas dépasser 0.09Pa.

3. traitement de solution:

Effectuer un traitement en solution à 910-940 ° C pendant 0.5-2 heures, suivi d'une trempe à l'eau.

4. Vieillissement:

Âge à 520-550 ° C pendant 2-4 heures, puis air frais.

5. Recuit de soulagement du stress:

Recuit complet de soulagement du stress: Recuit à 600-650 ° C pendant 1-4 heures, puis refroidir à l'air.

Recuit incomplet de soulagement du stress: Recuit à 500-600 ° C pendant 0.5-3 heures, puis refroidir à l'air.

Le recuit anti-stress peut être effectué dans un four à air ou un four sous vide.

Processus de traitement de surface pour l'alliage de titane Ti6Al4V

1. épluchage de tir:

Pour améliorer la résistance à la fatigue, le traitement de grenaillage peut être effectué à l'aide de tirs en acier avec des diamètres de 2 à 5mm, générant une contrainte de compression d'environ 785MPa et atteignant une profondeur de renforcement de la surface d'environ 200 μm, améliorant considérablement la résistance à la fatigue.

2. amélioration de résistance à l'usure:

Pour améliorer la résistance à l'usure, des revêtements de particules difficiles à fondre tels que le carbure de tungstène ou le carbure de chrome peuvent être appliqués sur des zones facilement usées, telles que les surfaces d'amortissement des pales de ventilateur, en utilisant des méthodes de pulvérisation de plasma ou d'explosifs. Cette méthode peut également être utilisée pour réparer les pièces usées.

3. la friction et la prévention d'adhérence:

Pour éviter les irritages et l'adhérence pendant le fonctionnement, des traitements d'anodisation, de chromage, de nickelage chimique ou de nitrure peuvent être effectués sur des pièces à contact frictionnel et des combinaisons filetées.

Applications de l'alliage de titane Ti6Al4V

L'alliage de titane Ti6Al4V, composé de titane, d'aluminium, de zinc et de fer, est connu pour sa haute résistance, sa faible densité, son excellente résistance à la corrosion et sa bonne ténacité, le rendant largement applicable dans de nombreux domaines.

Aérospatiale:

L'alliage de titane Ti6Al4V est largement utilisé dans le domaine aérospatial pour la fabrication de composants d'avions, de missiles et de fusées. Sa haute résistance et sa faible densité rendent les avions plus légers, améliorant le rendement énergétique, tandis que son excellente résistance à la corrosion le rend adapté aux environnements aériens difficiles.

Dispositifs médicaux:

L'alliage de titane Ti6Al4V est utilisé pour fabriquer des articulations artificielles, des matériaux de restauration dentaire, des implants et d'autres dispositifs médicaux. Il a une bonne biocompatibilité, réduisant le risque de rejet, et son excellente résistance à la corrosion et ses propriétés mécaniques répondent aux exigences des dispositifs médicaux.

Industrie chimique:

L'alliage de titane Ti6Al4V est largement utilisé dans l'industrie chimique pour les réacteurs, les échangeurs de chaleur, les réservoirs de stockage et d'autres équipements. Sa résistance à la corrosion le rend approprié pour résister à divers acides, alcalis et substances chimiques, assurant le fonctionnement sûr de l'équipement.

Fabrication automobile:

L'alliage de titane Ti6Al4V est utilisé dans la fabrication automobile pour les composants du moteur, les pièces du châssis et d'autres composants. Sa haute résistance et sa faible densité réduisent le poids du véhicule, améliorant les performances, tandis que sa résistance à la chaleur et à l'usure répondent aux exigences de conditions de travail complexes.

Articles de sport:

L'alliage de titane Ti6Al4V est largement utilisé dans les articles de sport tels que les clubs de golf, les cadres de vélo, etc. Sa haute résistance et son excellente élasticité fournissent une meilleure force de frappe et une meilleure absorption des chocs, tandis que sa résistance à la corrosion le rend adapté à une utilisation en extérieur.

En résumé, les excellentes propriétés de l'alliage de titane Ti6Al4V le rendent hautement applicable dans l'aérospatiale, les dispositifs médicaux, l'industrie chimique, la fabrication automobile, les articles de sport et d'autres domaines.