Die TC4-Titanlegierung ist eine 1954 von den Vereinigten Staaten erfolgreich entwickelte Titanlegierung, die 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 Raumtemperaturfestigkeit und die Warmverfestigungseigenschaften der Legierung durch Mischkristallverstärkung der -Phase zu verbessern, und V ist eines der wenigen Legierungselemente in Titanlegierungen, die beide die Festigkeit erhöhen können und die Plastizität verbessern. 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 der nicht erhöht -Zustandsgitter, wie es bei den meisten Legierungselementen der Fall ist, verringert jedoch vielmehr das Verhältnis, 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 verfügt über 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 ebenfalls gegeben kleiner als TC2- und TC1-Legierungen und eignet sich für die Herstellung einer breiten Palette von Legierungen mit einem breiten Spektrum von - 196~450 Grad. 196 ~ 450 Grad, ein großer Temperaturbereich für die Arbeit in einer Vielzahl von Teilen, insbesondere die Verwendung des Prinzips der Schadenstoleranz, um die Konstruktion von Teilen einzuschränken. Die TC4-Titanlegierung verfügt außerdem über eine ausgezeichnete 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 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 Leichtigkeit zu einem idealen Material für medizinisch-chirurgische Implantate entwickelt des Formens. Medizinische TC4ELI-Titanlegierungsbleche werden hauptsächlich für die Reparatur von Schädelknochen, Knochentransplantationen 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, bekannt als -Titan, wenn es niedriger als 882 Grad ist, und einem Körper- zentrierte kubische Gitterstruktur, bekannt als -Titan, 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 Qualitäten der Titanlegierung TC4 und der Titanlegierung TC4ELI sind: T-6A-4V/Klasse 5 (US-Klassen), BT 6 (russische Sorten), IMI 318 (britische Sorten), TiAI6V4 (deutsche Sorten). ).
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 und Titan-Nickel verwendet kieferorthopädische Zähne und Titannetz in der kranialen plastischen Chirurgie und so weiter.
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.
