GR5 (Ti-6Al-4V) huwa l-"301 stainless steel" ta 'ligi tat-titanju-huwa użat ħafna u għandu firxa wiesgħa ta' applikazzjoni. Minn korpi rokit għal impjanti tal-għadam tal-bniedem, GR5 huwa kullimkien. X'inhuma d-differenzi fundamentali bejnha u titanju pur?
Disinn ta' Kompożizzjoni GR5
Kompożizzjoni GR5: Aluminju bbażat fuq Titanju-5.5-6.5%, Vanadju 3.5-4.5%. L-aluminju huwa -element stabilizzanti-li jtejjeb is-saħħa u r-reżistenza għat-temperatura. Il-vanadju huwa -element stabilizzanti-li jippermetti li l-liga żżomm struttura ta' fażi + doppja-f'temperatura ambjentali. Il-fażi tiżgura stabbiltà ta'-temperatura għolja, filwaqt li l-fażi tiżgura s-saħħa tat-temperatura tal-kamra. Din l-istruttura ta 'fażi doppja hija essenzjali għall-bilanċ tal-prestazzjoni ta' GR5.
GR1/GR2 huma -liegi ta 'fażi waħda- ta' saħħa baxxa (qawwa tat-tensjoni GR2 345MPa) iżda plastikità tajba, prinċipalment użati f'tagħmir kimiku u skambjaturi tas-sħana tal-pjanċa. GR5 għandu saħħa tensili ta '950MPa, 2.7 darbiet dik ta' GR2, iżda t-titwil tiegħu huwa biss nofs dak ta 'GR2.
Applikazzjonijiet Aerospazjali
Tankijiet tal-Fjuwil Rocket: It-tankijiet tal-fjuwil SpaceX Falcon 9 jużaw liga tal-aluminju 2219, iżda l-qoxra tal-magna tat-tieni-stadju tuża GR5-is-saħħa tal-ligi tal-aluminju tinżel wisq f'temperaturi għoljin. GR5 jagħti għal 500MPa f'400 grad, id-doppju ta '2219.
Appoġġ u qfieli tas-satellita: GR5 għandu densità ta '4.43 g/cm³, li hija 56% dik tal-azzar. Kull kilogramma ta' tnaqqis fil-piż f'satellita jiffranka $10,000 fl-ispejjeż tal-varar-GR5 li jissostitwixxi qfieli tal-azzar hija għażla ekonomika għat-tnaqqis tal-piż. Is-sostituzzjoni tal-boltijiet 17-4PH ma 'GR5 fis-sezzjoni krijoġenika tal-magna tirriżulta fi tnaqqis fil-piż ta' 44%.
Impjanti Mediċi
GR5 huwa materjal standard għal impjanti ortopediċi-ġogi tal-ġenbejn, ġonot tal-irkoppa, pjanċi tal-għadam, u impjanti dentali. Tliet raġunijiet: bijokompatibilità tajba (film TiO2 jifforma spontanjament fuq il-wiċċ tat-titanju, mhux-tossiku u mhux-li jirrifjuta); modulu elastiku ta' 110 GPa, 55% tal-kobalt-ligi tal-kromju-eqreb lejn l-20-30 GPa tal-għadam, li jnaqqas l-effetti tal-ilqugħ tal-istress; u qawwa ta '950 MPa, li tissodisfa r-rekwiżiti li jifilħu t-tagħbija.
Madankollu, il-modulu elastiku ta' GR5 għadu ogħla mill-impjantazzjoni tal-għadam-fit-tul-tista' tikkawża assorbiment mill-ġdid tal-għadam. Bħalissa, GR5 poruż (3D stampat b'50-70% porożità) jista 'jnaqqas il-modulu elastiku għal 15-30 GPa, eqreb għall-għadam kanċella.
Sfidi tal-magni tal-GR5
Temperatura Għolja tal-Qtugħ tal-Liga tat-Titanju - Il-konduttività termali tat-Titanju hija biss 1/4 dik tal-azzar, li tikkonċentra s-sħana tat-tqattigħ fit-tarf tat-tqattigħ u tikkawża xedd rapidu tal-għodda. It-tidwir tal-GR5 b'għodod tal-karbur jeħtieġ veloċità lineari ta '40 m/min, li hija 1/3 tal-veloċità meħtieġa għall-magni tal-istainless steel 304. Il-likwidu li jkessaħ li fih il-kloru-huwa meħtieġ - emulsjonijiet ordinarji huma ineffettivi.