Ti-6Al-4V bekk 5 vs bekk 23 (ELI): Lykilmunur og valleiðbeiningar

Tvær málmblöndur, ein grunnefnafræði

Ti-6Al-4V Grade 5 (UNS R56400) og Ti-6Al-4V ELI Grade 23 (UNS R56401) deila sömu nafnsamsetningu: um 6% ál og 4% vanadíum. Munurinn liggur í hreinleika. Grade 23 er extra-lág-millivefs útgáfa, með lægri hámark fyrir súrefni, járn, kolefni og köfnunarefni. Algengur misskilningur er að gráðu 23 inniheldur palladíum; það gerir það ekki. Palladium er notað í tæringarþolnum flokkum eins og Grade 7 og Grade 11. Grade 23 nær kostum sínum eingöngu með strangari stjórn á millivefsóhreinindum, ekki með viðbótarblendiefni.

Efnasamsetning borin saman

Súrefnismörkin eru marktækasti munurinn: 0,20% hámark í bekk 5 á móti 0,13% hámarki í bekk 23. Súrefni styrkir títan en stökkir það, þannig að neðri mörkin í bekk 23 kaupa sveigjanleika og seigleika með litlum tilkostnaði í hámarks styrkleika.

Vélrænir eiginleikar bornir saman

Í glæðu ástandi sýna tvær einkunnir svipað tog- og flæðistyrk. Samkvæmt ASTM B348 hefur gráðu 5 bar að lágmarki 895 MPa tog og 828 MPa ávöxtun, en gráðu 23 bar hefur að lágmarki 895 MPa tog og 825 MPa ávöxtun, bæði með að minnsta kosti 10% lengingu. Munurinn kemur fram í aukaeiginleikum: Gráða 23 sýnir meiri brotseigu, betri sveigjanleika og yfirburða mótstöðu gegn vexti þreytusprunga, sérstaklega á þykkum hlutum og við lágt hitastig.

Lífsamrýmanleiki og læknisfræðileg notkun

Báðar einkunnir eru lífsamhæfðar og báðar hafa sögu um læknisfræðilega notkun. Hins vegar, regluverk og klínískt val eru ívilnandi fyrir gráðu 23 fyrir varanlegar ígræðslur vegna þess að meiri hörku þess dregur úr hættu á þreytubilun undir hringlaga álagi sem mjaðmastilkar, beinplötur og tannígræðslur verða fyrir. ASTM F136, staðallinn fyrir unnið skurðaðgerðarefni, er skrifað sérstaklega í kringum ELI efnafræðina. Gráða 5 er enn algeng í skurðaðgerðartækjum, ytri festingum og tækjum sem eru ekki eftir í líkamanum til lengri tíma litið.

Samanburður á forritum

Hvernig á að velja rétta einkunn

Veldu 5. stig þegar hönnunin er styrk- og kostnaðar-drifin: mannvirki í geimferðum, vélbúnaði í skipum, efnabúnaði og almennum verkfræði þar sem stöðluð millibilsmörk eru ásættanleg. Veldu 23. stig þegar forritið er beinbrot-mikilvægt eða líkams-snerting: varanlegar ígræðslur, tannlæknatæki, frystifestingar og íhlutir sem verða að þola þreytusprungur án hraðrar útbreiðslu. Bekkur 23 kostar meira vegna þess að efnafræðin er þéttari og bræðslu- og prófunarkröfur strangari, þannig að aukakostnaðurinn er aðeins réttlættur þar sem seigja eða lífsamrýmanleiki er afgerandi.

Algengar spurningar

1. Er 23. flokkur sama álfelgur og 5. flokkur?

Efnafræðilega svipað en ekki eins. Báðir eru Ti-6Al-4V, en gráðu 23 takmarkar súrefni við 0,13% hámark á móti 0,20% í 5. bekk, auk strangari járn- og vetnismörk. Niðurstaðan er meiri hörku við næstum sama styrk.

2. Inniheldur 23. bekk palladíum?

Nei. Palladium er ekki til í 23. bekk. Misskilningurinn gæti stafað af því að rugla saman 23. bekk og palladíum-einkunn eins og 7. stig (Ti-0.15Pd) eða 11. bekk.

3. Hvaða einkunn er notuð fyrir tannígræðslu?

Gráða 23 (Ti-6Al-4V ELI) er staðalvalið fyrir burðarberandi tannígræðslur vegna þreytuþols og lífsamrýmanleika, sem fylgir ASTM F136 eða ISO 5832-3.

4. Er 5. bekkur sterkari en 23. bekkur?

Í glæðu ástandi er tilgreindur lágmarks togstyrkur þeirra sá sami við 895 MPa. Í reynd getur gráðu 5 náð aðeins hærri endanlegum styrk, en gráðu 23 veitir betri sveigjanleika og brotseigu.

5. Er hægt að nota gráðu 23 í geimferðum?

Já. ELI efni er tilgreint í geimferðum fyrir brota-mikilvæga og frostefnafræðilega notkun, til dæmis AMS 4930 nær yfir Ti-6Al-4V ELI stangir og smíðar.

6. Hvaða einkunn er dýrari?

23. stig. Þrengsli efnafræðileg mörk krefjast meiri-gæða svamps, stjórnaðrar bræðsluæfinga og viðbótarprófunar, sem eykur kostnað við fullbúna stöngina eða plötuna.