Comparáid Feidhmíochta TC4 agus TA2 Tíotáiniam slata

I réimsí déantúsaíochta ard {-, mar shampla aeraspáis, feistí leighis, agus innealtóireacht mhuirí, tá slata tíotáiniam ina n -ábhar lárnach mar gheall ar a neart éadrom, ard -, agus creimeadh - airíonna frithsheasmhacha. Is dhá shampla ionadaíocha iad slata tíotáiniam TC4 (cóimhiotal Ti-6AL-4V) agus slata tíotáiniam TA2 (tíotáiniam íon go tionsclaíoch), agus iad ag áitiú codanna margaidh éagsúla lena neart ard agus friotaíocht creimthe den scoth, faoi seach. Déanfaidh an t -alt seo comparáid idir an dá shlat seo bunaithe ar cheithre thoise: comhdhéanamh ceimiceach, airíonna meicniúla, tréithe próiseála, agus cásanna feidhmithe, ag nochtadh an loighic theicniúil taobh thiar dá ndifríochtaí feidhmíochta.

Comhdhéanamh Ceimiceach: An difríocht riachtanach idir cóimhiotalú agus íonacht

Is cóimhiotal tíotáiniam + déphléacsacha iad slata tíotáiniam TC4. Is iad na croí -chomhpháirteanna ná 6% alúmanaim (AL) agus 4% vanadium (V), agus is tíotáiniam (TI) agus eisíontais rianaithe an chuid eile (m.sh. Fe níos lú ná nó cothrom le 0.3% agus C níos lú ná nó cothrom le 0.1%). Feidhmíonn alúmanam mar chobhsaitheoir, rud a fheabhsaíonn neart teochta an ábhair {-; Feidhmíonn Vanadium mar chobhsaitheoir, ag cur le déine agus le hinfhaighteacht. Cuireann an dearadh cóimhiotalaithe seo ar chumas TC4 neart ard a chur le chéile le insínteacht mhaith. Tá slata tíotáiniam TA2 tíotáiniam íon go tionsclaíoch, le hábhar tíotáiniam níos mó ná 99%, nach bhfuil ann ach méideanna rianúcháin amhail ocsaigin (o níos lú ná nó cothrom le 0.2%), nítrigin (n níos lú ná nó cothrom le 0.05%), agus hidrigin (h níos lú ná nó cothrom le 0.015%). Cé go bhfeabhsaítear a neart trí neartú tuaslagáin sholadach mar gheall ar neamhíonachtaí, tugann a íonacht friotaíocht creimthe eisceachtúil agus bith -chomhoiriúnacht. Mar shampla, níl an ráta creimthe de TA2 in uisce mara ach 0.001 mm/bliain, i bhfad níos ísle ná an 0.005 mm/bliain de TC4.

Airíonna Meicniúla: Coimhlint idir neart agus diana

Comparáid neart

Tá neart teanntachta de 1000 {- 1200 MPa ag slata tíotáiniam TC4 agus neart táirgeachta de 900 - 1100 MPa, níos mó ná dhá oiread an ta2 (neart teanntachta 450 - 600 MPa, neart toradh 350-500 mPa). Eascraíonn an difríocht seo as an dearadh cóimhiotail: Cruthaíonn alúmanam cáithníní fíneáil -chéime, agus cuireann vanadium -mionchoigeartú gráin chun cinn, araon a fheabhsaíonn neart ábhair. Mar shampla, is féidir le dioscaí comhbhrúiteora innill aerárthaí a dhéantar as TC4 teochtaí 1200 céim a sheasamh agus strus de 1000 MPa, agus níl TA2 oiriúnach ach do chomhpháirteanna struchtúracha íseal-ualaigh.

Modal agus diana elastic

Is é modulus leaisteach TC4 ná 105-120 GPa, níos airde ná 100 GPa TA2, rud a chiallaíonn go bhfuil sé níos lú faoi ualach agus go bhfuil sé níos cobhsaí. Mar sin féin, tá déine briste TA2 (KIC ≈ 50 MPa · M0.5) níos fearr ná TC4 (KIC ≈ 40 MPa · M0.5), agus tá a fhadú (Δ5 níos mó ná nó cothrom le 20%) go mór níos airde ná TC4 (Δ5 níos mó ná nó comhionann le 10%), rud a fhágann go bhfuil sé níos oiriúnaí do dhífhoirmiú mór gan fréamhacha, mar shampla, mar aon le hEagraíocht.

Saintréithe Próiseála: Difríochtaí in Oiriúnacht an Phróisis

Airíonna Oibre Te

Ní mór do bharraí tíotáiniam TC4 a bheith bás - brionnaithe ag 900 {- 950 céim, le teocht bhrionnaithe deiridh nach lú ná 650 céim chun na grán -chéim a sheachaint agus laghdú ar chruatan. Tá a chrua -inmharthanacht bocht, agus tá gá le múchadh uisce le haghaidh rannóga níos tibhe ná 25 mm. I gcodarsnacht leis sin, tá fuinneog próiseála teirmeach níos leithne (céim 800-950) ag slata tíotáiniam TA2 agus is féidir leo microstruchtúr aonfhoirmeach a bhaint amach gan cóireáil teasa chasta, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach chun trealamh ceimiceach casta a mhonarú.

Táthú agus cóireáil dromchla

Is féidir TC4 a tháthú ag baint úsáide as modhanna éagsúla, lena n -áirítear táthú stua argóin agus táthú léas leictreon. Tá an neart táthaithe inchomparáide le neart an bhunábhair, ach tá gá le faoiseamh struis ag 550-650 céim chun strusanna iarmharacha a dhíothú. Tairgeann TA2 níos fearr, agus laghdaíonn a ábhar íseal ocsaigine (níos lú ná nó cothrom le 0.2%) an baol go dtarlóidh scoilteadh. Is féidir é a úsáid go díreach tar éis táthú gan chóireáil speisialta. Maidir le cóireáil dromchla, is minic a dhéantar TC4 a lámhach (sroicheann strus comhbhrúite dromchla 785 MPa) chun friotaíocht tuirse a fheabhsú, agus tá TA2 anodized chun scannán ocsaíde dlúth a chruthú (5-10 μm tiubh) chun friotaíocht creimthe a fheabhsú.

Go bunúsach is é an difríocht feidhmíochta idir slata tíotáiniam TC4 agus TA2 mar thoradh ar chothromaíocht idir dearadh cóimhiotail agus rialú íonachta. Baineann an chéad cheann le chéile ard -neart agus teasa trí chóimhiotalú alúmanaim agus vanadium, rud a chiallaíonn go bhfuil sé oiriúnach do choinníollacha oibriúcháin an -mhór; Braitheann an dara ceann ar a íonacht chomhpháirte chun friotaíocht agus bith -chomhoiriúnacht den scoth a bhaint amach, ag freastal ar an earnáil phoiblí. Leis an tóir ar theicneolaíochtaí nua ar nós priontáil 3D agus miotalóireacht púdair, tá teorainneacha feidhmíochta an dá cheann ag leathnú de réir a chéile. Mar shampla, is féidir le leá léasair roghnach (SLM) codanna casta TC4 a tháirgeadh, agus is féidir le leá léas leictreon (EBM) ard - íonacht a tháirgeadh feadánra TA2.