Die Titanlegierung TC4 ist eine Titanlegierung vom Typ -, die 1954 von den Vereinigten Staaten erfolgreich entwickelt wurde und 6 % des stabilisierenden Elements und 4 % des stabilisierenden Elements V enthält. Die nominelle Zusammensetzung der TC4-Titanlegierung beträgt 7,0 Aluminiumäquivalent, 2,9 Molybdänäquivalent und 10-15 % der --Phase im geglühten Zustand. Al im Ti-Al-V-System wird verwendet, um die Festigkeit bei Raumtemperatur und die Heiß{16}}verfestigungseigenschaften der Legierung durch Fest-lösungsverstärkung der -Phase zu verbessern, und V ist eines der wenigen Legierungselemente in Titanlegierungen, die sowohl die Festigkeit erhöhen als auch die Plastizität verbessern können. V ist eines der wenigen Legierungselemente in Titanlegierungen, das sowohl die Festigkeit als auch die Plastizität verbessern kann. Die günstige Wirkung von V auf die Plastizität von Titanlegierungen beruht auf der Tatsache, dass es das Verhältnis der c/a-Achse des --Zustandsgitters nicht erhöht, wie dies bei den meisten Legierungselementen der Fall ist, sondern vielmehr das Verhältnis verringert, wodurch die Bildung der -Phase erhöht und eine Versprödung der Legierung bei längerem Gebrauch vermieden wird.
Die Hauptmerkmale der TC4-Titanlegierung sind eine hervorragende Gesamtleistung und eine gute Prozessleistung. Die TC4-Titanlegierung hat eine mittlere Festigkeit bei Raumtemperatur und eine hohe Temperaturfestigkeit, eine gute Kriechfestigkeit und thermische Stabilität, eine hohe Ermüdungsbeständigkeit und Rissausdehnungsbeständigkeit in Meerwasser sowie eine zufriedenstellende Bruchzähigkeit und Beständigkeit gegen Heißsalz-Spannungskorrosion, die Empfindlichkeit gegenüber Wasserstoff ist auch geringer als bei TC2- und TC1-Legierungen und sie eignet sich für die Herstellung von - 196~450 Grad breiten Legierungsbereich. 196 ~ 450 Grad einen breiten Temperaturbereich für Arbeiten in einer Vielzahl von Teilen, insbesondere unter Verwendung der Das Prinzip der Schadenstoleranz begrenzt die Gestaltung von Teilen. Die TC4-Titanlegierung verfügt außerdem über eine hervorragende Prozessplastizität und Superplastizität und eignet sich für die Umformung mit einer Vielzahl von Druckverarbeitungsmethoden sowie für verschiedene Schweiß- und Bearbeitungsmethoden.
Die wichtigsten Halbzeugformen von TC4-Titanlegierungen sind Stangen, Schmiedeteile, Bleche, Platten, Profile und Drähte usw. Sie werden auch für Gussteile (ZTC4) verwendet.
TC4ELI-Titanlegierung
TC4ELI ist eine modifizierte Version von TC4, der Hauptunterschied besteht im unterschiedlichen Al-Gehalt und dem geringeren Gehalt der interstitiellen Elemente Fe, N, H und O. Der Hauptunterschied besteht darin, dass TC4ELI-Titanlegierungen einen geringeren Gehalt der interstitiellen Elemente Fe, N, H und O aufweisen als TC4ELI.
Die Titanlegierung TC4ELI hat sich aufgrund ihrer guten Biokompatibilität, ihres niedrigen Elastizitätsmoduls, ihrer geringen Dichte, ihrer guten Korrosionsbeständigkeit, ihrer Ungiftigkeit, ihrer hohen Streckgrenze, ihrer langen Ermüdungslebensdauer, ihrer hohen Plastizität bei Raumtemperatur und ihrer einfachen Formbarkeit zu einem idealen Material für medizinisch-chirurgische Implantate entwickelt. Medizinische TC4ELI-Titanlegierungsbleche werden hauptsächlich zur Schädelknochenreparatur, Knochentransplantation usw. verwendet, wo höhere Anforderungen an Festigkeit, Ermüdungslebensdauer, Plastizität usw. gestellt werden.
Eine Titanlegierung ist eine Legierung, die aus Titan als Basis und anderen Elementen besteht. Titan hat zwei Arten von homogenen und heterogenen Kristallen: Titan ist ein homogenes elementares Isomer mit einem Schmelzpunkt von 1668 Grad und einer dichten sechseckigen Gitterstruktur, die als -Titan bekannt ist, wenn sie unter 882 Grad liegt, und einer raum-zentrierten kubischen Gitterstruktur, die als -Titan bekannt ist, wenn sie über 882 Grad liegt. Durch die Verwendung der unterschiedlichen Eigenschaften von Titan in den beiden oben genannten Strukturen werden geeignete Legierungselemente hinzugefügt, so dass sich seine Phasenübergangstemperatur und sein Komponentengehalt allmählich ändern und unterschiedliche Organisationen von Titanlegierungen (Titanlegierungen) entstehen.
Und der Gehalt des Verunreinigungselements Fe verringert die Festigkeit, kann aber die Zähigkeit deutlich verbessern. TC4 ELI verfügt über eine gute Plastizität, Zähigkeit, gute Schweißleistung und Leistung bei niedrigen Temperaturen und wird häufig in der Kryotechnik, der Medizin, der Marine und der Luftfahrt sowie in anderen wichtigen Bereichen eingesetzt.
Die TC4-Legierung kann in normalen Umgebungen oder Hochtemperaturumgebungen verwendet werden, die TC4ELI-Legierung kann in Umgebungen mit extrem niedrigen Temperaturen verwendet werden.
Ähnliche Güten der Titanlegierung TC4 und der Titanlegierung TC4ELI sind: T-6A-4V/Güteklasse 5 (US-Güteklassen), IMI 318 (britische Güteklassen), TiAI6V4 (deutsche Güteklassen).
Die Herstellung medizinischer Geräte im menschlichen Körper aufgrund von Traumata, Tumoren durch Knochen- und Gelenkverletzungen, die Verwendung von Titan und Titanlegierungen zur Herstellung künstlicher Gelenke, Knochenplatten und Schrauben ist heute in der klinischen Praxis weit verbreitet. Wird auch in Hüftgelenken (einschließlich Femurkopf), Kniegelenken, Ellenbogengelenken, Metacarpophalangealgelenken, Interphalangealgelenken, Unterkiefer, künstlichen Wirbeln (Wirbelsäulenorthese), Herzschrittmacherschale, künstlichem Herzen (Herzklappe), künstlichen Zahnimplantaten, kieferorthopädischen Zähnen aus Titan-Nickel und Titannetzen in der kranialen plastischen Chirurgie usw. verwendet.
Titan und Titanlegierungen gewinnen aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit, Biokompatibilität und Korrosionsbeständigkeit durch Körperflüssigkeiten zunehmend an Bedeutung.
Ti 6Al-4V ELI ist eine Sorte von Ti 6Al-4V mit einem kleinen Gewebespalt, was zu maximaler Zähigkeit für Meerwasser und kryogene Umgebungen führt. Diese Legierungssorte wird typischerweise im geglühten Zustand verwendet und Ti 6Al-4V ist eine gute Wahl für medizinische Implantate.
Der Produktionsprozess besteht aus Entspannungsglühen bei 900–120 Grad Fahrenheit für 1–4 Stunden und Luftkühlung. Doppelt geglühte Rundstäbe und Schmiedeteile werden bei einer Beta-Umwandlungstemperatur von 50–100 Grad Fahrenheit verarbeitet.
