Títan bekk 5 á móti bekk 23: Val á kjörblöndu fyrir CNC verkefni

Títan er metið í geimferðum, efnavinnslu, sjávar- og lækningaiðnaði vegna mikils styrkleika-til-þéttleikahlutfalls, tæringarþols og lífsamhæfis. Í CNC vinnslu hefur valið á milli títan gráðu 5 (Ti-6Al-4V) og gráðu 23 (Ti-6Al-4V ELI) bein áhrif á styrk hluta, vinnsluhæfni, vottunarkröfur og einingarkostnað. Þessi handbók ber saman einkunnirnar tvær um samsetningu, eiginleika, vinnsluhegðun og notkunarhæfni þannig að hægt sé að taka ákvörðun um val á skjalfestum gögnum frekar en vana.

Yfirlit yfir títan bekk 5 og bekk 23

Titanium Grade 5, nefnt UNS R56400, er alfa-beta álfelgur sem inniheldur um 6% ál og 4% vanadíum. Það er mest framleidda títan álfelgur og sameinar mikinn vélrænan styrk, góða þreytuþol og framúrskarandi tæringarþol í bæði oxandi og væg afoxandi miðli. 5. flokkur er sjálfgefið efni fyrir burðarhluti fyrir flugvélar, vélaríhluti, festingar og afkastamikinn iðnaðarbúnað.

Titanium Grade 23, nefnt UNS R56401, er auka-lág millivefs (ELI) afbrigði af sömu grunnsamsetningu. Ál- og vanadíumsvið eru svipuð, en mörkin fyrir súrefni, járn, kolefni og vetni eru hert. Lægra millivefsinnihald bætir sveigjanleika, brotseigu og skaðaþol, sérstaklega við frosthita, og það er staðlað málmblöndur fyrir skurðaðgerðir sem tilgreind eru samkvæmt ASTM F136.

Efnasamsetning og byggingarmunur

Hagnýt afleiðing ELI markanna er mælanleg breyting á vélrænni hegðun. Lægra súrefnis- og járninnihald dregur úr millivefsherðingu, þannig að gráðu 23 sýnir meiri lengingu og brotseigu en gráðu 5 í glæðu ástandi, með lítilli fórn í lágmarks togstyrk. Báðar einkunnirnar eru alfa-beta málmblöndur og hægt er að styrkja þær með lausnarmeðferð og öldrun.

Vélrænir og líkamlegir eiginleikar

Gildi eru lágmarksgildi fyrir glóðað ástand í samræmi við ASTM B348 fyrir bar og ASTM B265 fyrir plötu og ræmur. Fyrir efni í ígræðslu-flokki er viðeigandi forskrift ASTM F136, sem stjórnar bæði efnafræði- og vélrænni eiginleikaprófunum þéttari en almennir smíðavörustaðlar.

Vinnanleiki í CNC verkefnum

Báðar gerðir eru flokkaðar sem erfiðar-viðgerðarefni- vegna tilhneigingar þeirra til að gall, vinna-harðnað og mynda hátt skurðarhitastig. Hagnýtar CNC leiðbeiningar fyrir hvora tegundina sem er: notaðu lágan skurðarhraða, miðlungs-til-háa strauma, grunna skurðardýpt og ríkulegan flóðkælivökva; haltu verkfærum skörpum með PVD-húðuðum karbíðinnskotum; notaðu stífa festingu og lágmarkaðu loftskurð og verkfæradvöl, sem hækkar brúnhitastig og flýtir fyrir sliti á hliðum.

Munurinn á þessum tveimur einkunnum í vinnslu er hóflegur en raunverulegur. Gráða 23 í glæðu ástandi er örlítið mýkri og sveigjanlegri, sem getur bætt flísahegðun og dregið úr burkmyndun á léttum frágangi, en gráðu 5 heldur meiri styrk og er næmari fyrir brúnbroti á miklum hraða. Fyrir lotuframleiðslu bætir stangir með þéttum vikmörkum fyrir sléttleika og afskornum endum fóðrunaráreiðanleika í CNC rennibekkjum. Mælt er með hæfri suðuhæfni eða vélhæfniprófun á nákvæmum hita og skapi áður en farið er í miklar-keyrslur.

Umsóknir sem henta hverjum bekk

5. flokkur (Ti-6Al-4V)er notað þar sem styrkur og hitaþol ræður ríkjum: burðarhlutir flugvéla, túrbínublöð og þjöppudiskar, festingar fyrir flugskrokk, fjöðrunaríhluti fyrir mótorsport, skipaskaft og þrýstihylki fyrir efnaþjónustu.

Bekkur 23 (Ti-6Al-4V ELI)er tilgreint þar sem lífsamrýmanleiki og skaðaþol ræður ríkjum: bæklunarígræðslur eins og mjaðmarstönglar og mænukerfi, áverkaplötur og skrúfur, tanngervibúnað og frystiæðar þar sem krafist er bættrar-lághitaþols ELI-stigsins samkvæmt ASTM F136.

Hvernig á að velja fyrir CNC verkefnið þitt

Læknis- eða tannígræðsla, eða einhver hluti sem þarfnast ASTM F136 vottunar: veldu 23. bekk.

Hleðslu-geimferða-, bíla- eða iðnaðarhluti þar sem krafist er hámarksstyrks á hverja þyngd: veldu 5. stig.

Hluti sem verður að lifa af mikið hringlaga álag eða starfa við frosthitastig: metið gráðu 23 fyrir yfirburða brotseigu.

Kostnaðar-viðkvæm almenn vinnsla með fullnægjandi styrk: Gráða 5 er venjulega hagkvæmari kosturinn vegna þess að 23. flokkur hefur hreinleika-stýringarálag.

Algengar spurningar

Eru 5. og 23. bekk skiptanleg?

Nei. Þrátt fyrir að nafnsamsetningin sé sama Ti-6Al-4V grunnurinn, breyta strangari súrefnis-, járn- og vetnismörk 23. stigs lágmarks vélrænni eiginleika og vottun. Umsóknir um ígræðslu krefjast gráðu 23 til ASTM F136; að nota bekk 5 myndi ekki uppfylla forskriftina.

Af hverju heitir 23. bekk ELI?

ELI stendur fyrir Extra Low Interstitials. Millivefsþáttunum súrefni, kolefni, köfnunarefni og vetni er haldið við lægri hámark, sem eykur sveigjanleika og brotseigleika með litlum tilkostnaði í hámarks náðum styrk.

Hvaða einkunn er sterkari?

Gráða 5 hefur hærri lágmarks tog- og flæðistyrk í glæðu ástandi (895/828 MPa á móti 860/795 MPa fyrir gráðu 23). Gráða 23 bætir upp með betri sveigjanleika, seigleika og þreytusprunguvexti.

Er hægt að nota gráðu 23 í flugvélahlutum?

Já. Gráða 23 er notuð í geimferðum þar sem skaðaþol og frostfræðilegir eiginleikar skipta máli, til dæmis í sumum þrýstihylkjum og burðarbúnaði. Bekkur 5 er áfram almenni vinnuhesturinn fyrir flestar burðarvirki í geimferðum.

Er 5 stigs títan lífsamhæft?

Stig 5 er notað í sumum skurðaðgerðartækjum sem ekki eru-ígrædd og tímabundin tæki, en varanleg ígræðsla er venjulega tilgreind í 23. flokki ELI samkvæmt ASTM F136 vegna strangari efnafræðilegrar eftirlits og yfirburða seiglu.

Eykur hreinleikastýring ELI kostnað?

Já. Þröngari efnafræðilegir gluggar krefjast vandlegrar málmblöndunar og bræðslustjórnunar, sem eykur efniskostnað. Fjárhagsaðu aðeins iðgjaldið þar sem umsóknin þarf raunverulega ELI eiginleikana eða F136 vottunina.