Alliage de titane TC4
L'alliage de titane TC4 est un alliage de titane développé avec succès par les États-Unis en 1954, contenant 6 % d'éléments stables et 4 % d'éléments stables V. L'équivalent en aluminium de la composition nominale de l'alliage de titane TC4 est de 7.{{9 }}, l'équivalent en molybdène est de 2,9 et l'état recuit contient 10 % de phase -15 %. Al dans le système Ti-Al-V améliore la résistance à température ambiante et les propriétés de résistance à chaud de l'alliage grâce à une phase de renforcement en solution solide, et V est l'un des rares éléments d'alliage dans les alliages de titane qui peut améliorer à la fois la résistance et la plasticité. L'effet bénéfique de V sur la plasticité des alliages de titane est qu'il n'augmente pas le rapport de l'axe c/a du réseau d'état -comme la plupart des éléments d'alliage, mais réduit le rapport, améliorant ainsi la formation de phase -et évitant de longues -terme d'utilisation. La fragilisation de l'alliage se produit au cours du processus.
Les principales caractéristiques de l'alliage de titane TC4 sont d'excellentes performances globales et de bonnes performances de traitement. L'alliage de titane TC4 a une résistance à température ambiante moyenne et une résistance à haute température, une bonne résistance au fluage et une stabilité thermique, une résistance élevée à la fatigue et une résistance à la croissance des fissures dans l'eau de mer, ainsi qu'une ténacité à la rupture satisfaisante et une résistance à la corrosion sous contrainte saline. La sensibilité à l'hydrogène est également inférieure à celle des alliages TC2 et TC1, et elle convient à la fabrication de diverses pièces fonctionnant dans une large plage de températures de -196 ~ 450 degrés, en particulier les pièces conçues avec le principe d'endommagement limite de tolérance. L'alliage de titane TC4 a également une excellente plasticité et superplasticité de processus, adapté au formage par diverses méthodes de traitement sous pression, et adopte diverses méthodes de soudage et d'usinage.
Les principaux produits semi-finis en alliage de titane TC4 sont les barres, les pièces forgées, les plaques minces, les plaques épaisses, les profilés et les fils, etc., et sont également utilisés pour les pièces moulées (ZTC4).
Alliage de titane TC4ELI
TC4ELI est une version améliorée de TC4, la principale différence est la teneur différente en Al et la teneur inférieure en éléments interstitiels Fe, N, H, O.
L'alliage de titane TC4ELI est devenu un implant chirurgical médical en raison de sa bonne biocompatibilité, de son faible module élastique, de sa faible densité, de ses bonnes performances anti-corrosion, de sa non-toxicité, de sa limite d'élasticité élevée, de sa longue durée de vie, de sa grande plasticité à température ambiante et de sa facilité de formage. matériau idéal pour les choses. Les plaques en alliage de titane médical TC4ELI sont principalement utilisées pour la réparation du crâne et la greffe osseuse, qui ont des exigences plus élevées en termes de résistance, de résistance à la fatigue et de plasticité.
L'alliage de titane est un alliage composé d'un élément en titane et d'autres éléments. Le titane a deux types de cristaux allotropiques : le titane est un isomère allotropique avec un point de fusion de 1668 degrés, et c'est une structure de réseau hexagonal compact lorsqu'il est inférieur à 882 degrés, appelé -titane ; il s'agit d'une structure cubique centrée sur le corps au-dessus d'une structure en treillis de 882 degrés, appelée -titane. En utilisant les différentes caractéristiques des deux structures de titane ci-dessus, ajouter des éléments d'alliage appropriés pour modifier progressivement la température de transition de phase et la teneur en composants pour obtenir des alliages de titane avec des structures différentes.
Sur la base de l'alliage TC4, l'alliage de titane TC4 ELI réduit la teneur en éléments interstitiels C, O, N et en élément d'impureté Fe, et la résistance est réduite, mais la capacité et la ténacité peuvent être considérablement améliorées. TC4 ELI a une bonne plasticité, une bonne ténacité, de bonnes performances de soudage et des performances à basse température, et est largement utilisé dans des domaines importants tels que l'ingénierie à basse température, le traitement médical, les navires et les avions.
L'alliage TC4 peut être utilisé dans un environnement ordinaire ou à haute température, l'alliage TC4ELI peut être utilisé dans un environnement à très basse température
Les qualités similaires d'alliage de titane TC4 et d'alliage de titane TC4ELI sont : T-6A-4V/Grade 5 (qualité américaine), BT 6 (qualité russe), IMI 318 (qualité britannique), TiAI6V4 (qualité allemande grade).
L'équipement médical est fabriqué dans le corps humain en raison de traumatismes et de lésions osseuses et articulaires induites par des tumeurs. Le titane et les alliages de titane sont utilisés pour fabriquer des articulations artificielles, des plaques osseuses et des vis, qui ont été largement utilisées dans la pratique clinique. Également utilisé dans les articulations de la hanche (y compris la tête fémorale), les articulations du genou, les articulations du coude, les articulations métacarpo-phalangiennes, les articulations interphalangiennes, les mandibules, les corps vertébraux artificiels (orthèses vertébrales), les boîtiers de stimulateur cardiaque, les cœurs artificiels (valvules en forme de cœur), les implants artificiels, le titane. orthodontie nickel, treillis titane en chirurgie plastique crânienne, etc.
En raison des caractéristiques de résistance spécifique élevée, de biocompatibilité et de bonne résistance à la corrosion des fluides corporels, le titane et les alliages de titane attirent de plus en plus l'attention.
Ti 6Al-4V ELI est une qualité de Ti 6Al-4V avec une structure interstitielle plus petite, de sorte qu'il peut atteindre une ténacité maximale et convient à l'eau de mer et aux environnements à basse température. Cette qualité d'alliage est généralement utilisée à l'état recuit. Le Ti 6Al-4V est un meilleur matériau de choix dans le domaine des implants médicaux.
Le processus de production est le suivant : recuit de relaxation moyenne à 900-120 degrés Fahrenheit pendant 1-4 heures et refroidissement à l'air. Double recuit, barres rondes et pièces forgées : recuit de solution à 50-100 degré F de température de transition bêta, maintien au moins 1 heure, refroidissement à l'air, puis réchauffage à 1300-1400 degré F, maintien au moins 1 heure, refroidissement à l'air . Le recuit de relaxation convient après soudage.
