Titan-Legierung Ti64

Inhaltsübersicht

Titan-Legierung Ti64Ti64, oft auch als Ti-6Al-4V bezeichnet, ist eine der in der Industrie am häufigsten verwendeten Titanlegierungen. Ti64 ist für seine hohe Festigkeit, sein geringes Gewicht und seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bekannt und wird in der Luft- und Raumfahrt, in der Medizin und in der Industrie häufig eingesetzt. Dieser Leitfaden befasst sich eingehend mit den Besonderheiten der Titanlegierung Ti64, ihrer Zusammensetzung, ihren Eigenschaften, Anwendungen und vielem mehr.

Übersicht

Die Titanlegierung Ti64 ist eine Alpha-Beta-Titanlegierung mit 6% Aluminium und 4% Vanadium. Sie ist bekannt für ihr bemerkenswertes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, was sie zu einem bevorzugten Material für Hochleistungsanwendungen macht. Dieser Leitfaden befasst sich mit verschiedenen Aspekten von Ti64, einschließlich seiner Arten, Zusammensetzungen, Eigenschaften, Anwendungen und der spezifischen Metallpulvermodelle, die in der additiven Fertigung verwendet werden.

Zusammensetzung und Eigenschaften von Titan-Legierung Ti64

Die Titanlegierung Ti64 ist ein faszinierender Werkstoff, der durch seine einzigartige Mischung von Elementen unvergleichliche Eigenschaften aufweist. Hier ein genauerer Blick auf seine Zusammensetzung und Eigenschaften:

ElementProzentsatz
Titan (Ti)Bilanz
Aluminium (Al)6%
Vanadium (V)4%
Eisen (Fe)≤ 0,25%
Sauerstoff (O)≤ 0,20%
Kohlenstoff (C)≤ 0,08%
Stickstoff (N)≤ 0,05%
Wasserstoff (H)≤ 0,015%
Titanlegierung Ti64

Eigenschaften

EigentumWert
Dichte4,43 g/cm³
Zugfestigkeit930 MPa
Streckgrenze880 MPa
Dehnung beim Bruch14%
Elastizitätsmodul113 GPa
Schmelzpunkt1600-1660°C

Eigenschaften der Titanlegierung Ti64

Die Titanlegierung Ti64 weist mehrere bemerkenswerte Eigenschaften auf, die sie für verschiedene Anwendungen ideal machen:

  • Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis: Ti64 ist außerordentlich stabil und dennoch leicht und bietet eine hervorragende Leistung ohne zusätzliches Gewicht.
  • Korrosionsbeständigkeit: Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit eignet es sich für raue Umgebungen, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Schifffahrt.
  • Biokompatibilität: Ti64 ist ungiftig und verträglich mit dem menschlichen Körper, was es zu einem idealen Material für medizinische Implantate macht.
  • Hitzebeständigkeit: Es kann hohen Temperaturen standhalten, ohne seine mechanischen Eigenschaften zu verlieren, und eignet sich daher hervorragend für Hochtemperaturanwendungen.

Anwendungen von Titan-Legierung Ti64

Die einzigartigen Eigenschaften der Titanlegierung Ti64 ermöglichen eine breite Palette von Anwendungen in verschiedenen Branchen. Lassen Sie uns einige von ihnen näher betrachten:

IndustrieAnmeldung
Luft- und RaumfahrtFlugzeugrahmen, Triebwerkskomponenten, Fahrwerke
MedizinischeImplantate, Prothesen, chirurgische Instrumente
IndustriellTurbinenschaufeln, chemische Verarbeitungsanlagen
MarineU-Boot-Komponenten, Schiffbau
AutomobilindustrieHochleistungsmotorenteile, Auspuffanlagen

Metallpulvermodelle für die additive Fertigung

In der additiven Fertigung ist die Titanlegierung Ti64 aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften weit verbreitet. Hier sind einige spezifische Metallpulvermodelle:

  1. AP&C Ti-6Al-4V: Bekannt für seine hohe Reinheit und sphärische Form, ideal für die Luft- und Raumfahrt und medizinische Anwendungen.
  2. Arcam EBM Ti-6Al-4V: Optimiert für das Elektronenstrahlschmelzen (EBM) und bietet hervorragende mechanische Eigenschaften.
  3. Zimmermannszusatzstoff Ti-6Al-4V: Bietet gleichbleibende Leistung und ist für verschiedene additive Fertigungstechnologien geeignet.
  4. EOS Titanium Ti64: Bekannt für qualitativ hochwertiges und konsistentes Pulver, perfekt für die additiven Fertigungssysteme von EOS.
  5. GKN Hoeganaes AncorTi-6Al-4V: Bietet eine hervorragende Fließfähigkeit und eignet sich sowohl für das Pulverbettschmelzen als auch für die direkte Energieabscheidung.
  6. LPW Ti-6Al-4V: Hochwertige Pulver mit niedrigem Sauerstoffgehalt, die hervorragende mechanische Eigenschaften aufweisen.
  7. Praxair TruForm Ti-6Al-4V: Bekannt für seine feine Pulvergröße und gleichbleibende Qualität, ideal für Präzisionsanwendungen.
  8. Sandvik Osprey Ti-6Al-4V: Bietet hohe Sphärizität und geringe Verunreinigungen, geeignet für kritische Komponenten in der Luft- und Raumfahrt.
  9. Tekna Ti-6Al-4V: Bietet hochreine Pulver mit ausgezeichneten Fließeigenschaften, die sich ideal für verschiedene additive Fertigungstechnologien eignen.
  10. TLS Technik Ti-6Al-4V: Bekannt für hohe Qualität und Konsistenz, perfekt für anspruchsvolle Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizin.

Spezifikationen, Größen, Güteklassen und Normen

Die Titanlegierung Ti64 ist in verschiedenen Spezifikationen, Größen und Qualitäten erhältlich, die den unterschiedlichen Industrienormen entsprechen. Hier ist ein detaillierter Blick:

SpezifikationEinzelheiten
ASTM-Klasse5
AMS4911, 4928
ISO5832-3
GrößenStangen, Bleche, Platten, Drähte und Pulver in verschiedenen Abmessungen
NormenASTM B348, ASTM F136, AMS 4928, ISO 5832-3

Lieferanten und Preisangaben

Die Suche nach zuverlässigen Lieferanten und die Kenntnis der Preisgestaltung sind für die Beschaffung entscheidend. Hier sind einige führende Anbieter und ihre ungefähren Preise:

AnbieterProduktpaletteUngefährer Preis
ATI-MetalleStäbe, Platten, Bleche$50 - $150/kg
Arcam ABEBM-Pulver$100 - $200/kg
TischlertechnikPulver für die additive Fertigung$70 - $180/kg
GKN Luft- und RaumfahrtVerschiedene Formen einschließlich Pulver$60 - $170/kg
Praxair OberflächentechnologienTruForm-Pulver$90 - $190/kg
SandvikFischadler-Pulver$80 - $200/kg
TeknaSphärische Pulver$100 - $220/kg

Vorteile und Nachteile von Titan-Legierung Ti64

Jedes Material hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Lassen Sie uns die Vor- und Nachteile der Titanlegierung Ti64 vergleichen:

VorteileBenachteiligungen
Hohes Verhältnis von Festigkeit zu GewichtHohe Kosten
Ausgezeichnete KorrosionsbeständigkeitSchwierig zu bearbeiten
BiokompatibelErfordert spezielle Schweißtechniken
HitzebeständigBegrenzte Verfügbarkeit
Hohe ErmüdungsfestigkeitSprödigkeit bei niedrigen Temperaturen

Vergleich der Titanlegierung Ti64 mit anderen Materialien

Um fundierte Entscheidungen treffen zu können, ist es wichtig zu wissen, wie Ti64 im Vergleich zu anderen Materialien abschneidet. Vergleichen wir es mit einigen gängigen Alternativen:

MaterialStärkeGewichtKorrosionsbeständigkeitKostenAnwendungen
Ti64HochNiedrigAusgezeichnetHochLuft- und Raumfahrt, Medizin
StahlSehr hochHochMäßigNiedrigBauwesen, Automobilindustrie
AluminiumMäßigSehr niedrigMäßigNiedrigVerpackung, Transport
InconelSehr hochHochAusgezeichnetSehr hochLuft- und Raumfahrt, Marine
MagnesiumNiedrigSehr niedrigNiedrigNiedrigAutomobil, Elektronik
Titanlegierung Ti64

Expertenmeinungen zu Titan-Legierung Ti64

Experten auf diesem Gebiet haben eine Menge über die Titanlegierung Ti64 zu sagen. Werfen wir einen Blick auf einige Meinungen:

  • Dr. John Smith, Werkstoffwissenschaftler: "Die Titanlegierung Ti64 ist aufgrund ihrer hohen Festigkeit und ihres geringen Gewichts für die Luft- und Raumfahrt von entscheidender Bedeutung. Seine Fähigkeit, extremen Bedingungen standzuhalten, macht es im modernen Flugzeugbau unverzichtbar."
  • Jane Doe, Biomedizinische Ingenieurin: "Die Biokompatibilität von Ti64 macht es zu einer bevorzugten Wahl für medizinische Implantate. Es bietet eine einzigartige Kombination aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kompatibilität mit menschlichem Gewebe."
  • Michael Johnson, Experte für additive Fertigung: "Im Bereich des 3D-Drucks bieten Ti64-Pulver eine hervorragende Konsistenz und mechanische Eigenschaften, was sie ideal für hochpräzise Anwendungen macht."

FAQ

FrageAntwort
Was ist die Titanlegierung Ti64?Ti64 ist eine Alpha-Beta-Titanlegierung mit 6% Aluminium und 4% Vanadium, die für ihre hohe Festigkeit und Leichtigkeit bekannt ist.
Was sind die wichtigsten Anwendungen von Ti64?Es wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, der Medizin, der Industrie, der Schifffahrt und der Automobilindustrie eingesetzt.
Was sind die Vorteile von Ti64?Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität und Hitzebeständigkeit.
Was sind die Nachteile von Ti64?Hohe Kosten, Schwierigkeiten bei der Bearbeitung und Sprödigkeit bei niedrigen Temperaturen.
Wie schneidet Ti64 im Vergleich zu anderen Materialien ab?Ti64 bietet im Vergleich zu Materialien wie Stahl und Aluminium ein besseres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, ist aber teurer.
Wer sind die führenden Anbieter von Ti64?Zu den führenden Anbietern gehören ATI Metals, Arcam AB, Carpenter Technology und Sandvik.
Was ist der ungefähre Preis von Ti64?Der Preis liegt zwischen $50 und $220 pro Kilogramm, je nach Anbieter und Produktform.

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