BR5 Titanium Alloy Bolts (обикновено съответстващи на Ti -6 al -4 V в стандартите на ASTM, т.е. титан -6% алуминий -4% ванадий сплав) са широко използвани в аеосемята, медицински, химически, химически технологии и други находи, които се използват широко на техния начин на производителя, химически, химически технологии. По -долу е подробен анализ на причините за широкото прилагане на титанов сплав от два аспекта:
Първо, основните предимства на титанови сплав GR5 болтове
1. Отлично съотношение сила към тегло
Силата на Ti -6 al -4 V е близка до тази на стоманата с висока якост (като 4340 стомана), но плътността е само 60% от тази на стоманата, което значително намалява теглото на конструкцията. Например, якостта му на опън може да достигне повече от 900 MPa, а плътността е само 4,43 g/cm³, което е особено подходящо за аерокосмическите полета, където се изисква намаляване на теглото (например самолетите могат да намалят теглото с 30%-40%).
2. Отлична устойчивост на корозия
Повърхността на титановата сплав е лесна за образуване на плътен оксиден филм (Tio₂), който може да устои на корозията на морска вода, хлорид и кисела среда. Например, в офшорното инженерство, болтовете на GR5 могат да издържат повече от 10 пъти повече от 316 неръждаема стомана, без да са необходими допълнителни антикорозионни покрития.
3. биосъвместими и немагнитни
Титанът е нетоксичен и съвместим с човешките тъкани, което го прави материал за избор за ортопедични импланти като костни нокти, костни плочи. Немагнитните му свойства също са подходящи за MRI оборудване, прецизни електронни инструменти и други сценарии.
4. Висока и ниска температурна стабилност
Стабилна производителност от -250 до 400 градуса, подходяща за компоненти на космическите двигатели или свръхпроводящо оборудване. Например, тя запазва своята здравина при наличие на течен водород и избягва нискотемпературното премахване.
5. Свойства за анти-фатиг и пълзене
Високата сила на цикличната умора (приблизително ± 500 MPa) я прави изключително надежден при динамични натоварвания (напр. Съединените съединения на крилото на въздухоплавателното средство) и не е лесен за деформиране след дългосрочна употреба.
Второ, производственият процес на GR5 титанови болтове
1. Контрол на суровините
Технологията за топене на вакуумна дъга (VAR) или плазмена топене (PAM) се използва за осигуряване на ниско съдържание на примеси на титанови блокове (съдържание на кислород<0.2%) and avoid embrittlement of grain boundaries.
2. Процес на термоформоване
Горещо коване: Коване се извършва над температурата на промяна на фазата (около 950 градуса), за да се усъвършенства зърното (степен ASTM 5-7) и да се подобри механичните свойства.
Rolling & Drawing: Титановите барове се произвеждат чрез много пропаст горещо валцуване, а ориентацията на зърното се контролира за оптимизиране на здравината.
3. Интензификация на топлинната обработка
"Дуплексното лечение" на лечението с разтвор (900-950 градус за вода) и стареене (500-600 градус) се използва за утаяване на фини фазови частици във фазата и силата се увеличава с 20%-30%.
4. Прецизни предизвикателства за обработка
Титанът има лоша топлопроводимост (само 1/6 стомана), така че трябва да се обработва с ниска скорост и високо захранване, а инструментите с висококачествен карбид се използват с охлаждаща течност с високо налягане, за да се предотврати втвърдяването на работата.
Формирането на резба подобрява повърхностното покритие (RA<0.8μm) and reduces stress concentration.
5. Технология за повърхностно пречистване
Анодизиране: Генерирайте 5-25 μm оксиден филм (регулируем цвят) с твърдост до HV800, за да се подобри устойчивостта на износване.
Окисляване на микро-дъга (MAO): 50-100 μm се образува керамичен слой и устойчивостта на корозия се увеличава с повече от 10 пъти, което е подходящо за дълбоководни среди.
6. строга проверка на качеството
Ултразвуково откриване на недостатъци (UT) за вътрешни дефекти, рентгенова дифракция (XRD) за фазов състав и тестване на солен спрей (ASTM B117) За да се провери устойчивостта на корозия, осигурява постоянна работа от партида до партида.
Трето, типични сценарии за приложение
Аерокосмическо пространство:Fuselage Boeing 787 използва стотици хиляди титанови болтове, за да намали теглото, докато носи аеродинамични товари.
Медицински:Модулът на еластичност (110 GPa) на титанови костни винтове е близък до този на човешката кост (30 GPa), намалявайки ефекта на екраниране на напрежението.
Химическо оборудване:В киселинни среди, съдържащи Cl⁻ (например нефтохимични тръбопроводи), животът на обслужването е 5-8 пъти по -дълъг от този на неръждаемата стомана.
Моторни спортове:Автомобилите от Формула 1 използват титанови болтове, за да намалят масата на системата на окачването и да подобрят отзивчивостта.
FORT, заключение
С високата си якост, леко тегло, устойчивост на корозия и други свойства, комбинирани с прецизно термоформоване и процеси на обработка на повърхността, GR5 титаниевите болтове са се превърнали в предпочитаните закрепващи в полета с висока добавена стойност. Въпреки че цената на суровината му е 5-10 пъти, когато на стоманата, характеристиките му с дълъг живот, ниска поддръжка са по-икономични през целия му жизнен цикъл, което води до незаменимото му положение в производството от висок клас.
