Titanová slitina TC4
Titanová slitina TC4 je slitina titanu úspěšně vyvinutá Spojenými státy v roce 1954 a obsahuje 6 procent -stabilních prvků a 4 procenta -stabilních prvků V. Hliníkový ekvivalent jmenovitého složení titanové slitiny TC4 je 7.{{9 }}, ekvivalent molybdenu je 2,9 a žíhaný stav obsahuje 10 procent -15 procent fáze. Al v systému Ti-Al-V zlepšuje pevnost slitiny při pokojové teplotě a pevnost za tepla prostřednictvím fáze zpevnění tuhého roztoku a V je jedním z mála legujících prvků ve slitinách titanu, které mohou zlepšit pevnost i plasticitu. Příznivý účinek V na plasticitu titanových slitin spočívá v tom, že nezvyšuje poměr c/a osy -stavové mřížky jako většina legujících prvků, ale snižuje poměr, čímž zlepšuje tvorbu -fáze a zabraňuje dlouhému -termínové použití. Během procesu dochází ke zkřehnutí slitiny.
Hlavní vlastnosti titanové slitiny TC4 jsou vynikající komplexní výkon a dobrý procesní výkon. Titanová slitina TC4 má střední pevnost při pokojové teplotě a pevnost při vysoké teplotě, dobrou odolnost proti tečení a tepelnou stabilitu, vysokou odolnost proti únavě a odolnost proti růstu trhlin v mořské vodě a uspokojivou lomovou houževnatost a odolnost proti korozi působením horké soli. Citlivost na vodík je také menší než u slitin TC2 a TC1 a je vhodná pro výrobu různých dílů pracujících v širokém teplotním rozsahu -196~450 stupňů, zejména dílů navržených s principem poškození omezení tolerance. Titanová slitina TC4 má také vynikající procesní plasticitu a superplasticitu, vhodnou pro tváření různými metodami tlakového zpracování a využívá různé metody pro svařování a obrábění.
Hlavními polotovary titanové slitiny TC4 jsou tyče, výkovky, tenké plechy, tlusté plechy, profily a dráty atd. a používají se i na odlitky (ZTC4).
Titanová slitina TC4ELI
TC4ELI je vylepšená verze TC4, hlavním rozdílem je odlišný obsah Al a nižší obsah intersticiálních prvků Fe, N, H, O.
Titanová slitina TC4ELI se stala lékařským chirurgickým implantátem díky své dobré biokompatibilitě, nízkému modulu pružnosti, nízké hustotě, dobrému antikoroznímu výkonu, netoxicitě, vysoké meze kluzu, dlouhé únavové životnosti, velké plasticitě při pokojové teplotě a snadnému tvarování. ideální materiál na věci. Dlahy z titanové slitiny Medical TC4ELI se používají především pro opravy lebky a kostní štěpy, které mají vyšší požadavky na její pevnost, únavovou životnost a plasticitu.
Titanová slitina je slitina složená z titanového prvku a dalších prvků. Titan má dva druhy alotropních krystalů: titan je alotropní izomer s bodem tání 1668 stupňů a je to těsně sbalená hexagonální mřížková struktura, když je nižší než 882 stupňů, nazývaná -titan; je to těleso centrovaná krychlová struktura nad 882 stupňovou mřížkovou strukturou, nazývaná -titan. Využití různých charakteristik výše uvedených dvou struktur titanu, přidání vhodných legovacích prvků pro postupnou změnu teploty fázového přechodu a obsahu složek pro získání slitin titanu s různými strukturami.
Titanová slitina TC4 ELI na bázi slitiny TC4 snižuje obsah intersticiálních prvků C, O, N a příměsového prvku Fe a snižuje se pevnost, lze však výrazně zlepšit kapacitu a houževnatost. TC4 ELI má dobrou plasticitu, houževnatost, dobrý svařovací výkon a výkon při nízkých teplotách a je široce používán v důležitých oblastech, jako je nízkoteplotní inženýrství, lékařské ošetření, lodě a letadla.
Slitina TC4 může být použita v běžném prostředí nebo prostředí s vysokou teplotou, slitina TC4ELI může být použita v prostředí s velmi nízkou teplotou
Podobné třídy titanové slitiny TC4 a titanové slitiny TC4ELI jsou: T-6A-4V/Grade 5 (americká kvalita), BT 6 (ruská kvalita), IMI 318 (britská kvalita), TiAI6V4 (německá školní známka).
Lékařské vybavení se vyrábí v lidském těle v důsledku traumatu a poškození kostí a kloubů způsobené nádorem. Titan a slitiny titanu se používají k výrobě umělých kloubů, kostních dlahy a šroubů, které jsou široce používány v klinické praxi. Používá se také v kyčelních kloubech (včetně hlavice stehenní kosti), kolenních kloubech, loketních kloubech, metakarpofalangeálních kloubech, interfalangeálních kloubech, dolních čelistech, umělých tělech obratlů (spinální ortézy), pouzdrech kardiostimulátorů, umělých srdcích (chlopně ve tvaru srdce), umělých implantátech, titanových niklová ortodoncie a titanová síťka v lebeční plastické chirurgii atd.
Vzhledem k vlastnostem vysoké měrné pevnosti, biokompatibility a dobré korozní odolnosti tělních tekutin přitahují titan a titanové slitiny stále více pozornosti.
Ti 6Al-4V ELI je druh Ti 6Al-4V s menší intersticiální strukturou, takže může dosáhnout maximální houževnatosti a je vhodný pro mořskou vodu a prostředí s nízkou teplotou. Tato slitina se obvykle používá v žíhaném stavu. Ti 6Al-4V je lepší materiál volby v oblasti lékařských implantátů.
Výrobní proces je: střední relaxační žíhání při 900-120 stupních Fahrenheita po dobu 1-4 hodin a chlazení vzduchem. Dvojité žíhání, kruhové tyče a výkovky: rozpouštěcí žíhání při teplotě přechodu beta 50-100 stupňů F, držení alespoň 1 hodinu, chlazení vzduchem, poté znovu zahřátí na 1300-1400 stupeň F, držení alespoň 1 hodinu, chlazení vzduchem . Po svařování je vhodné relaxační žíhání.
