الدرجة 5 قضيب التيتانيوم المسطح (Ti-6Al-4V / UNS R56400) وفقًا لـ ASTM B348 و AMS 4928، مُورَّد في حالة التلدين مع شهادة اختبار المصنع EN 10204 3.1 كمعيار قياسي. حالة STA (AMS 4965 / AMS 4967) متاحة عند الطلب.
اتصل بنا للحصول على عرض الأسعار ومعلومات حول مدة التسليم الحالية.
Ti-6Al-4V (UNS R56400، DIN 3.7165) هي سبيكة التيتانيوم الأكثر تحديدًا على نطاق واسع، إذ تمثل ما يقارب من الاستهلاك العالمي للتيتانيوم. يُوفر الدرجة 5 قضيب التيتانيوم المسطح في حالة التلدين حدًّا أدنى لـ مقاومة الشد يبلغ 130 ksi (895 MPa) ونسبة مقاومة إلى وزن تبلغ نحو 3× تلك الخاصة بالفولاذ الإنشائي، مما يجعله المادة المرجعية للقوسات الهيكلية الفضائية وقطع غيار الزراعات الطبية ومعدات معالجة المواد الكيميائية والمكونات الهيكلية البحرية.
يُورَّد المواد وفقًا لـ ASTM B348 (قضبان وسبائك) أو AMS 4928 (قضبان ومطروقات مُلدَّنة)، مع إرفاق شهادة اختبار المصنع EN 10204 3.1 كمعيار قياسي. تتوفر حالتا التلدين والمعالجة بالمحلول والشيخوخة (STA).
يتوافق الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) قضيب التيتانيوم المسطح مع المعاملات الواردة في الجدول أدناه؛ جميع القيم هي حدود دنيا أو نطاقات وفقًا للمعيار المرجعي ما لم يُذكر خلاف ذلك.
| المعلمة | القيمة |
|---|---|
| درجة المادة | الدرجة 5 / Ti-6Al-4V / UNS R56400 / DIN 3.7165 / TC4 |
| المعايير الأساسية | ASTM B348 (قضيب وسبيكة)؛ AMS 4928 (مُلدَّن)؛ AMS 4965 / AMS 4967 (STA) |
| معايير إضافية | ASTM F1472 (طبي)؛ ISO 5832-3 (زراعة جراحية)؛ MIL-T-9047 / AMS-T-9047 |
| الحالة | مُلدَّن (معيار قياسي)؛ STA متاح عند الطلب |
| نطاق السماكة | 3 مم – 80 مم (0.118″ – 3.15″) |
| نطاق العرض | 20 مم – 200 مم (0.787″ – 7.87″) |
| الطول | حتى 6,000 مم؛ متوفر بالقطع حسب الطول المطلوب |
| التسامح | وفقاً لجدول ASTM B348 رقم 10 (الدرفلة الساخنة)؛ تتوفر تفاوتات أكثر دقة للتشطيب البارد |
| تشطيب السطح | مُنقَّى بالحمض (قياسي)؛ مصقول، مؤكسَد أنودياً، مُعالَج بالرمل عند الطلب |
| موك | قطعة واحدة (مخزون قياسي)؛ يُقبل القطع المخصص |
| المهلة الزمنية | 3–5 أيام عمل (المقاسات المخزنة)؛ 7–20 يوم عمل (مخصص) |
| شهادة اختبار المصنع | تم تضمين المعيار EN 10204 3.1 كمعيار قياسي |
| نظام الجودة | سلسلة توريد ISO 9001 / AS9100 |
التركيب الكيميائي لـ الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) وفقاً لـ ASTM B348 و AMS 4928 (تُذكر حدود AMS 4928 الأكثر صرامة حيث تختلف):
| العنصر | الرمز | الحد الأدنى (%) | الحد الأقصى (%) | الحد الأقصى لـ AMS 4928 |
|---|---|---|---|---|
| ألومنيوم | آل | 5.50 | 6.75 | 6.75 |
| الفاناديوم | V | 3.50 | 4.50 | 4.50 |
| حديد | في | — | 0.40 | 0.30 |
| الأكسجين | O | — | 0.20 | 0.20 |
| الكربون | C | — | 0.08 | 0.08 |
| النيتروجين | N | — | 0.05 | 0.05 |
| الهيدروجين | H | — | 0.015 | 0.0125 |
| الإيتريوم | Y | — | — | 0.005 |
| أخرى، لكل عنصر | — | — | 0.10 | 0.10 |
| أخرى، الإجمالي | — | — | 0.40 | 0.40 |
| تيتانيوم | تي | الباقي. | الباقي. | الباقي. |
ملاحظة: تفرض AMS 4928 حدوداً أكثر صرامة على الحديد (0.30% كحد أقصى مقابل 0.40%) والهيدروجين (0.0125% مقابل 0.015%). تحدد تطبيقات الفضاء الجوي عادةً AMS 4928 لهذه الأسباب.
تتفاوت الخصائص الميكانيكية مع حجم المقطع العرضي نظراً لتدرجات البنية المجهرية عبر السماكة في المقاطع الأكبر.
| المقطع العرضي (السماكة) | مقاومة الشد الحد الأدنى | مقاومة الخضوع (إزاحة 0.2%) الحد الأدنى | الاستطالة (2″، الحد الأدنى) | انخفاض المساحة (الحد الأدنى) |
|---|---|---|---|---|
| ≤ 2.000 بوصة (≤ 50.8 مم) | 135 ksi / 931 MPa | 125 ksi / 862 MPa | 10% | 25% |
| > 2.000 – 4.000 بوصة (50.8–101.6 مم) | 130 ksi / 896 MPa | 120 ksi / 827 MPa | 10% | 25% |
| > 4.000 – 6.000 بوصة (101.6–152.4 مم) | 130 ksi / 896 MPa | 120 ksi / 827 MPa | 10% | 20% |
تؤدي معالجة المحلول والتعتيق إلى رفع المقاومة بشكل ملحوظ مع انخفاض طفيف في الليونة. الخصائص النموذجية لـ STA لمقاطع القضبان المسطحة ≤ 2″:
| الممتلكات | النطاق النموذجي لـ STA |
|---|---|
| قوة الشد | 140–170 ksi (965–1,172 MPa) |
| قوة الخضوع (إزاحة 0.2%) | 130–150 ksi (896–1,034 MPa) |
| الاستطالة | الحد الأدنى 8–10% |
| تقليل المساحة | الحد الأدنى 20–25% |
حالة STA قابلة للمعالجة الحرارية؛ وتعتمد أقصى درجة مقاومة يمكن تحقيقها على سماكة المقطع ودورة المعالجة الحرارية. تواصل مع الفريق التقني لتحديد الحالة المطلوبة.
| الممتلكات | القيمة | مرجع |
|---|---|---|
| الكثافة | 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³) | ASTM B311 |
| معامل المرونة | 114 GPa (16,500 ksi) | — |
| نسبة بواسون | 0.31 | — |
| التوصيل الحراري | 6.7–7.2 W/(m·K) عند 20°C | — |
| معامل التمدد الحراري | 8.8 µm/(m·°C) (0–100°C) | — |
| نطاق الذوبان | 1,604–1,660°C (2,920–3,020°F) | — |
| السعة الحرارية النوعية | 526 J/(kg·K) | — |
الدرجة 5 التيتانيوم (Ti-6Al-4V) هو سبيكة ألفا-بيتا (α+β) يعمل فيها الألومينيوم على تثبيت طور ألفا بينما يعمل الفاناديوم على تثبيت طور بيتا، مما ينتج بنية مجهرية ثنائية الطور توازن بين المقاومة والليونة والاستقرار الحراري حتى 315°C (600°F).
تنبثق مقاومة التآكل للسبيكة من طبقة مؤكسِد سلبية من ثاني أكسيد التيتانيوم (TiO₂) تتشكل تلقائياً وتتجدد ذاتياً. توفر هذه الطبقة مقاومة استثنائية لمياه البحر والأحماض المؤكسِدة والوسائط المحتوية على الكلور (المائية) والبيئات القلوية. يقتصر التدهور على الأحماض المختزِلة عالية التركيز (HCl المركّز وH₂SO₄ فوق تركيزات العتبة) وغاز الكلور اللامائي. يكون خطر تشقق الإجهاد التآكلي (SCC) منخفضاً في الاستخدام المائي؛ أما الهشاشة الهيدروجينية فتستلزم الحفاظ على محتوى الهيدروجين عند ≤ 150 ppm أثناء المعالجة والمعالجة الحرارية.
يُنتَج القضيب المسطح أساساً بـالدرفلة الساخنة أو بالطرق من سبيكة مُعاد صهرها بالقوس الفراغي (VAR) أو بالحزمة الإلكترونية (EB). يتميز قضيب التيتانيوم المسطح المدرفَل على الساخن بمرونة ممتازة ويصلح للتشكيل والختم أو اللحام اللاحق. أما قضيب التيتانيوم المسطح المشطوف على البارد فيحقق تفاوتات أبعاد أضيق (±0.05–0.10 mm سماكة) وسطحاً أفضل لتطبيقات التشغيل الدقيق. السبيكة قابلة للحام بطريقة GTAW (TIG) واللحام بالحزمة الإلكترونية مع تغطية بالغاز الخامل؛ يُوصى بتخفيف الإجهاد بعد اللحام. تعادل قابلية التشغيل الآلي للسبيكة قابلية تشغيل الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي 304/316 — وتستلزم سرعات قطع بطيئة وتغذيات ثقيلة وسائل قطع غير مكلَّرة للتحكم في التصلب الشغلي وتآكل الأدوات.
ملاحظة بشأن الاشتعال التلقائي: يمكن أن تشتعل نفايات التيتانيوم الدقيقة والبُرادة وغبار الطحن عند درجات حرارة تتجاوز 480°F (250°C). يجب جمع نفايات التشغيل الآلي في حاويات معدنية مغلقة؛ وتُستخدم عوامل إطفاء من الفئة D.
| العرض (بالبوصة) | العرض (بالملليمتر) | التفاوت السماكة ≤ 0.500″ | التفاوت السماكة > 0.500–1.000″ | السماكة التفاوت > 1.000–2.000″ |
|---|---|---|---|---|
| ≤ 1.000 | ≤ 25.4 | ±0.008″ (±0.20 mm) | ±0.010″ (±0.25 mm) | — |
| > 1.000 – 2.000 | 25.4 – 50.8 | ±0.012″ (±0.30 mm) | ±0.015″ (±0.38 mm) | ±0.031″ (±0.79 mm) |
| > 2.000 – 4.000 | 50.8 – 101.6 | ±0.015″ (±0.38 mm) | ±0.020″ (±0.51 mm) | ±0.031″ (±0.79 mm) |
| > 4.000 – 6.000 | 101.6 – 152.4 | ±0.015″ (±0.38 mm) | ±0.020″ (±0.51 mm) | ±0.031″ (±0.79 mm) |
| نطاق العرض (بالبوصة) | نطاق العرض (مم) | السماكة التفاوت |
|---|---|---|
| > 0.375 – 1.000 | 9.5 – 25.4 | ±0.002″ (±0.05 mm) |
| > 1.000 – 2.000 | 25.4 – 50.8 | ±0.003″ (±0.08 mm) |
| > 2.000 – 3.000 | 50.8 – 76.2 | ±0.004″ (±0.10 mm) |
| > 3.000 – 4.500 | 76.2 – 114.3 | ±0.005″ (±0.13 mm) |
الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) القضيب المسطح متاح في أربعة مسارات إنتاجية، كل منها مُحسَّن لمتطلبات مختلفة في مراحل المعالجة اللاحقة:
| الاستمارة | السماكة النموذجية | العرض النموذجي | الميزة الرئيسية |
|---|---|---|---|
| قضيب مسطح بالدرفلة الساخنة | 6.35–50 mm | 25–150 mm | قابلية التشكيل البلاستيكي؛ مناسب للحام والختم والتشكيل الساخن |
| قضيب مسطح مطروق | 10–80 mm | 30–200 ملم | بنية مجهرية كثيفة دقيقة الحبيبات؛ مقاومة الشد 950–1,000 MPa نموذجية؛ هياكل حرجة لصناعة الطيران |
| قضيب مسطح مبثوق | 5–25 ملم | حتى 100 ملم | مقطع عرضي متسق؛ أطوال تصل إلى 6,000 ملم؛ تطبيقات ملفات تعريف المصنّع الأصلي |
| قضيب مسطح ذو تشطيب بارد | 2.0–25 ملم | 20–100 ملم | تفاوت دقيق (±0.05–0.10 ملم)؛ سطح أملس لآلات CNC الدقيقة والمكونات الطبية |
يحافظ قضيب التيتانيوم المسطح Ti-6Al-4V على معدلات تآكل شبه معدومة في مياه البحر والعديد من الوسائط الصناعية بفضل استقرار طبقة الأكسيد السلبية.
| الوسيط المسبب للتآكل | الصف | الملاحظات |
|---|---|---|
| مياه البحر | ممتاز | معدل التآكل ≈ معدوم عند درجة حرارة الغرفة |
| حمض الأسيتيك | ممتاز | مستقر عبر نطاق تركيز واسع |
| رذاذ ملح كلوريد الصوديوم | ممتاز | الطبقة السلبية مستقرة |
| الرطوبة / التكثيف | ممتاز | لم يُلاحظ أي تنقير |
| حمض الكبريتيك (مخفف، <5%) | معتدل | يعتمد على التركيز ودرجة الحرارة |
| هيدروكسيد الصوديوم (25%) | معتدل | المعدل ≈ 0.046–0.051 مم/سنة عند 65.6°C |
| حمض الهيدروكلوريك (2%) | منخفضة | 0.03 مم/سنة عند 37.8°C |
| غاز الكلور الجاف | غير مقبول | انهيار الطبقة الخاملة — تجنب |
| حمض الهيدروفلوريك المركّز | غير مقبول | ذوبان سريع — تجنب |
يُحدَّد قضيب التيتانيوم المسطح %5T1P1T% عبر ستة صناعات رئيسية حيث يكون الجمع بين المقاومة النوعية العالية، و%1T1P1T%، والتوافق الحيوي مطلوبًا:
تشترك الدرجة 5 والدرجة 23 في نفس التركيبة الاسمية للسبيكة (Ti-6Al-4V) لكنهما تختلفان في حدود عناصر الفراغات. تحدد الدرجة 23 (منخفض عناصر الفراغات للغاية — منخفض عناصر الفراغات) حدوداً قصوى أقل للأكسجين والنيتروجين والكربون لتحسين مقاومة الكسر ومقاومة التعب في التطبيقات المتعلقة بالتبريد العميق والطب.
| الممتلكات | الدرجة 5 (ASTM B348) | الدرجة 23 منخفض عناصر الفراغات (ASTM F136) |
|---|---|---|
| الحد الأقصى للأكسجين | 0.20% | 0.13% |
| الحد الأقصى للنيتروجين | 0.05% | 0.03% |
| الحد الأقصى للحديد | 0.40% | 0.25% |
| الحد الأدنى لـ مقاومة الشد | 895 ميجا باسكال (130 كسي) | 860 ميجا باسكال (125 كسي) |
| مقاومة الكسر | قياسي | متفوقة (عناصر فراغات منخفضة) |
| الاستخدام الأساسي | الفضاء الجوي، الصناعي، البحري | الغرسات الطبية، التبريد العميق، التطبيقات الحرجة للكسر |
| قياسي | أستم ب 348 / أم أس 4928 | ASTM F136 (الغرسات الجراحية)؛ ASTM B348 الدرجة 23 (شكل قضيب التيتانيوم) |
قضيب التيتانيوم المسطح الدرجة 23 منخفض عناصر الفراغات متاح؛ يُرجى تحديد ASTM F136 (تطبيقات الغرسات الجراحية) أو ASTM B348 الدرجة 23 (شكل قضيب التيتانيوم الصناعي) عند الاستفسار.
يتم اختبار وتوثيق جميع أقضبة التيتانيوم المسطحة الدرجة 5 قبل الشحن. تتضمن حزمة الفحص القياسية:
أنظمة الجودة: ISO 9001:2015؛ سلسلة توريد AS9100 متاحة عند الطلب.
تتوفر خدمات المعالجة التالية قبل الشحن للحد من وقت التصنيع الآلي اللاحق:
يتوافق قضيب الدرجة 5 التيتانيوم المسطح مع ASTM B348, ، الذي يغطي قضبان وبليات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم. تحدد AMS 4928 متطلبات إضافية لحالة التلدين وهي معيار الشراء الجوي والفضائي الأساسي. تغطي ASTM B265 الشرائط والألواح الرقيقة والألواح السميكة — وليس منتجات القضبان. إن تحديد ASTM B348 أو AMS 4928 يضمن تطبيق حدود التركيب الكيميائي الصحيحة ومتطلبات الخصائص الميكانيكية على القضيب المسطح.
في حالة التلدين وفق AMS 4928، يحقق قضيب الدرجة 5 التيتانيوم المسطح حداً أدنى لـ مقاومة الشد يبلغ 135 كيلو رطل/بوصة مربعة (931 MPa) للمقاطع بسماكة ≤ 2 بوصة، و 130 كيلو رطل/بوصة مربعة (896 MPa) للمقاطع من 2 إلى 6 بوصات. يصل قضيب المسطح المعالج بالمحلول والمشيخ (STA) وفق AMS 4965/4967 إلى قيم tensile strength نموذجية تبلغ 140–170 ksi (965–1,172 MPa), ، تبعاً لحجم المقطع ودورة المعالجة الحرارية.
يشترك الدرجة 5 (Ti-6Al-4V، ASTM B348) والدرجة 23 (Ti-6Al-4V منخفض عناصر الفراغات، ASTM F136) في نفس تركيبة السبيكة الأساسية، لكنهما يختلفان في حدود عناصر الفراغات. تحدد الدرجة 23 نسبة أكسجين أقل (0.13 % كحد أقصى مقابل 0.20 %)، ونيتروجين أقل (0.03 % مقابل 0.05 %)، وحديد أقل (0.25 % مقابل 0.40 %). تُحسّن هذه الحدود الأكثر صرامة صلابة الكسر وعمر التعب، مما يجعل الدرجة 23 الخيار المعياري للغرسات الطبية والهياكل المبردة بالغازات المسالة. يُفضّل الدرجة 5 للتطبيقات الجوية والفضائية والصناعية والبحرية حيث تكون أقصى قوة بأقل تكلفة هي الأولوية.
يمكن لحام قضيب Ti-6Al-4V المسطح بواسطة لحام القوس الكهربائي بالتنغستن والغاز (GTAW / TIG) واللحام بالحزمة الإلكترونية عند الحفاظ على تدريع الغاز الخامل (الأرجون أو الهيليوم). يُسبب التلوث الجوي فوق 260°C (500°F) تقصفاً؛ ويُشترط تنفيذ تطهير خلفي كامل بالغاز الخامل. يُوصى بإجراء تخفيف الإجهاد بعد اللحام عند 538–649°C (1,000–1,200°F) لمدة 1–4 ساعات، مع التبريد في الهواء. يجب تجنب سوائل القطع المكلورة وعوامل التنظيف قبل اللحام وأثناءه.
STA تعني المعالج بالمحلول والمشيخ, ، وهي عملية معالجة حرارية من خطوتين. تُعالَج المادة أولاً بالمحلول فوق درجة حرارة تحول بيتا، ثم تُشيَّخ عند درجة حرارة أقل لترسيب الأطوار المقوية. بالنسبة لقضيب Ti-6Al-4V المسطح، تُنتج حالة STA وفق AMS 4965 أو AMS 4967 قيم tensile strength نموذجية تتراوح بين 140–170 كيلو رطل/بوصة مربعة مقارنةً بـ 130–135 كيلو رطل/بوصة مربعة في حالة التلدين، مع انخفاض طفيف في الليونة. تُستخدم مادة STA حيث تكون أقصى قوة هي محرك التصميم، كمثبتات الطيران والمسامير الجوية والتشكيلات الهيكلية.
تيتانيوم الدرجة 5 له كثافة تبلغ 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³), ، أي ما يعادل تقريباً 56% من كثافة الفولاذ (7.85 جم/سم³) — أخف بنحو 45% من الفولاذ الإنشائي — و60% من سبائك النيكل. مع حد أدنى لـ مقاومة الشد يبلغ 895 MPa (بعد التلدين)، يوفر Ti-6Al-4V مقاومة نوعية (نسبة المقاومة إلى الكثافة) تبلغ تقريباً 202 kN·m/kg, ، أي أكثر من ثلاثة أضعاف تلك الخاصة بالفولاذ الكربوني الإنشائي (A36)، وتضاهي تقريباً سبائك الألومنيوم عالية المقاومة مع قدرة أعلى بشكل ملحوظ على تحمل درجات الحرارة العالية في الخدمة.
يُحدَّد قضيب التيتانيوم المسطح الدرجة 5 في قطاع الفضاء والطيران (هياكل الطائرات، مكونات المحركات)، وتصنيع الأجهزة الطبية (قطع الغيار الجاهزة للزراعة، معدات العمود الفقري)، والمعالجة الكيميائية (أجهزة مقاومة التآكل)، والهندسة البحرية وبعيدة الشاطئ (المكونات الهيكلية تحت الماء)، والدفاع والفضاء (أوعية الضغط، هياكل الصواريخ)، وسباقات السيارات عالية الأداء (الأعضاء الهيكلية خفيفة الوزن). تمثل هذه السبيكة ما يقارب 50% من إجمالي استهلاك التيتانيوم العالمي نظراً لمزيجها من المقاومة والكثافة المنخفضة ومقاومة التآكل.
تتضمن كل شحنة من قضيب التيتانيوم المسطح الدرجة 5 EN 10204 3.1 شهادة اختبار طاحونة التفريز EN 10204 3.1 مع نتائج التركيب الكيميائي، وبيانات الاختبار الميكانيكي، ورقم الدفعة، وإعلان الامتثال للمعايير (ASTM B348 أو AMS 4928 حسب المواصفات). تتوفر تقارير الفحص بالموجات فوق الصوتية، وسجلات الفحص بالصبغة النافذة، وتقارير الفحص الأبعادي عند الطلب. المواد قابلة للتتبع من دفعة السبيكة الأصلية حتى المنتج النهائي.
توفر منتجاتنا من التيتانيوم وقدراتنا التصنيعية قيمة كبيرة في العديد من الصناعات. إليك المزايا الرئيسية التي تجعل من HonTitan شريكاً موثوقاً به.
نحن نقدم خدمة تسليم سريعة للعينات والطلبات بالجملة. وبفضل المعالجة الفعالة للتيتانيوم - بما في ذلك القطع، والتشكيل، والتصنيع باستخدام الحاسب الآلي - نضمن الدقة والسرعة لكل مشروع.
يمكن لشركة HonTitan إنتاج قطع تيتانيوم مخصصة بخصائص مثل الثقوب والفتحات والخيوط والأخاديد والأشكال الهندسية الدقيقة بدءاً من التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي وحتى اللحام والتشكيل والتشطيب السطحي.
تصنع HonTitan مواد تيتانيوم قوية للغاية بالنسبة لوزنها وتقاوم التآكل بشكل جيد للغاية. وهذا ما يجعلها مستقرة للاستخدام في مجالات الفضاء والطب والكيمياء والمواد الكيميائية والبحرية.
