Analiza mehaničkih svojstava i tehnologije obrade TC4 legure titana Analiza mehaničkih svojstava i tehnologije obrade titanijumske legure TC4
1. Mehanička svojstva legure titana TC4
TC4 legura titanijuma (Ti-6Al-4V) je široko rasprostranjena legura titana tipa + sa odličnim sveobuhvatnim mehaničkim svojstvima. Njegova vlačna čvrstoća je uglavnom između 900-1100 MPa, sa istezanjem od 10%-15%, pokazujući visoku specifičnu čvrstoću. TC4 legura titanijuma ima gustinu od samo 4,43 g/cm³, daleko nižu od čelika, što omogućava smanjenje težine dok ispunjava zahteve za čvrstoćom. Modul elastičnosti TC4 je približno 110 GPa; ovaj nizak modul elastičnosti doprinosi njegovim vrhunskim performansama u prigušenju vibracija i otpornosti na zamor.
TC4 legura titanijuma takođe poseduje odličnu otpornost na koroziju, posebno u teškim okruženjima kao što su aplikacije u moru i vazduhoplovstvu, gde pokazuje izuzetnu otpornost na oksidaciju, slani sprej i kiselu i alkalnu koroziju. TC4 legura titanijuma takođe pokazuje dobru otpornost na visoke-temperature, održavajući visoku čvrstoću i stabilnost u temperaturnom opsegu od 300-400 stepeni.
2. Proces obrade legure titana TC4
Zbog visoke tvrdoće i jake hemijske reaktivnosti legure titanijuma TC4, dolazi do habanja alata i zaglavljivanja alata tokom obrade, što zahteva posebne tehnike obrade.
Proces kovanja:Temperatura kovanja TC4 se generalno kontroliše na 900-950 stepeni. Da bi se osigurala njegova ujednačena mikrostruktura, obično je nakon kovanja potrebno tretiranje otopinom i tretman starenjem. Tokom tretmana rastvorom, legura se zagreva na 950-1020 stepeni, a zatim brzo hladi. Tretman starenjem se obično izvodi na 500-600 stepeni, čime se efikasno poboljšavaju njegova mehanička svojstva.
obrada:Alati od tvrdog metala se obično koriste prilikom obrade TC4 legure titana, a parametri obrade moraju biti strogo kontrolirani. Preporučene brzine rezanja su općenito između 30-60 m/min, a brzine pomaka su kontrolirane između 0,1-0,3 mm/okr. Zbog loše toplotne provodljivosti TC4, tokom obrade treba koristiti veliku količinu rashladne tečnosti kako bi se sprečila prekomerna temperatura radnog komada da izazove oksidaciju ili strukturne promene.
Proces zavarivanja:TC4 ima dobru zavarljivost, a najčešće korištene metode zavarivanja uključuju zavarivanje inertnim gasom od volframa (TIG) i zavarivanje elektronskim snopom. Tokom zavarivanja, potrebno je paziti da se spriječi oksidacija područja zavara; inertni gas se obično koristi za zaštitu. Termička obrada nakon -zavarivanja je također potrebna da bi se smanjio stres i vratio učinak.
3. Zaključak
Zbog svojih odličnih mehaničkih svojstava i obradivosti, TC4 titanijumska legura ima široku primjenu u zahtjevnim poljima kao što su svemirski i medicinski uređaji. Kroz odgovarajuću termičku obradu i kontrolu obrade, materijalne prednosti TC4 mogu se u potpunosti iskoristiti za ispunjavanje različitih strogih radnih uslova.
