قضبان وقوالب مستديرة من التيتانيوم Ti-1023 (Ti-10V-2Fe-3Al، UNS R56410) — سبيكة تشكيل قريبة من حالة بيتا تستوفي المتطلبات الكيميائية لمعيار AMS 4984، ومصممة خصيصًا لمعدات الهبوط في صناعة الطيران، ومكونات هيكل الطائرة الحرجة المصنوعة بالضغط، والتطبيقات الهيكلية عالية القوة التي تتطلب قابلية التصلب في المقاطع العميقة.
اتصل بنا للحصول على عرض الأسعار ومعلومات حول مدة التسليم الحالية.
قضبان وقوالب التيتانيوم الدائرية من نوع Ti-1023 (Ti-10V-2Fe-3Al، UNS R56410) هي سبيكة تيتانيوم شبه بيتا تُورد كمواد للطرق وقضبان مُشكَّلة آليًّا، وفقًا لمتطلبات السبائك والصهر الواردة في المواصفات AMS 4983 وAMS 4984، وتتراوح قوة الشد فيها من 970 ميجا باسكال في الحالة الملدنة إلى 1,193–1,260 ميجا باسكال (173–183 كيلو باسكال) في الحالة المعالجة بالمحلول والمعتقة. وتُعد هذه السبيكة المادة الأساسية المسجلة في هيكل الهبوط الرئيسي لطائرة بوينج 777، كما تُستخدم على نطاق واسع في قطع المطروقات الحرجة لهيكل الطائرة والمكونات الهيكلية المعرضة لإجهاد الدورات المتكررة، حيث تتطلب قابلية تصلب عميق فائقة وقابلية تشكيل بالضغط شبه النهائية.
| المعلمة | القيمة |
|---|---|
| درجة المادة | Ti-1023 (Ti-10V-2Fe-3Al) |
| رقم UNS | R56410 |
| مواصفات التشكيل | AMS 4983 / AMS 4984 / AMS 4986 / AMS 4987 |
| النماذج المتاحة | قضبان دائرية / قضبان خام (مواد للتشكيل بالطرق)؛ قطع قضبان خام معالجة آليًّا |
| نطاق القطر | 12.7–203 ملم (0.5–8.0 بوصة) |
| الطول | حتى 6,000 مم (236 بوصة)، تتوفر خيارات القطع حسب الطلب |
| التسامح | h9–h11 (تشطيب سطح)؛ متوفرة في شكلها المدلفن |
| حالة السطح | مُشغَّلة، أو مُصقولة، أو كما هي بعد الدرفلة/التقشير |
| موك | 50 كجم (حجم حسب الطلب) / تتوفر منتجات جاهزة في المخزون |
| المهلة الزمنية | 4–12 أسبوعًا (حسب توفر المواد) |
| شهادة اختبار المصنع | شهادة EN 10204 3.1 مرفقة مع كل طلبية |
Ti-1023 (Ti-10V-2Fe-3Al) هي سبيكة تيتانيوم شبه بيتا، وبيتا شبه مستقرة، تحتوي اسمياً على 10 wt% من الفاناديوم، و2٪ من الحديد، و3٪ من الألومنيوم، وتبلغ كثافتها 4.65 جم/سم³، ودرجة حرارة التحول إلى الحالة بيتا حوالي 800 درجة مئوية (1,472 درجة فهرنهايت).
تم تطوير هذه السبيكة في الأصل من قبل شركة TIMET (شركة تيتانيوم للمعادن) وتم تسويقها تحت اسم TIMETAL 10-2-3، وقد تم اعتماد هذه السبيكة للاستخدام في مجال الطيران في أوائل السبعينيات وأصبحت السبيكة الهيكلية الرئيسية لمعدات الهبوط الرئيسية لطائرة بوينج 777 — وهو تطبيق يتطلب تصلبًا شاملاً للمقاطع العرضية الكبيرة، وهو ما لا تستطيع سبائك ألفا-بيتا التقليدية مثل Ti-6Al-4V تحقيقه. وأدى استبدال الفولاذ 4340M بمطروقات Ti-1023 في نظام الهبوط الرئيسي لطائرة 777 إلى خفض وزن النظام بنحو 270 كجم.
السمات المميزة الرئيسية:
يُعرف التيتانيوم Ti-1023 أيضًا بالرمز TB6 وفقًا للمعيار الوطني الصيني (GB/T 2965)، ويحمل الرقم UNS R56410. لا يوجد “رقم درجة” وفقًا لمعايير ASTM (مماثل لدرجات CP من 1 إلى 4) لهذه السبيكة؛ حيث تخضع مواصفات المنتج بالكامل لنظام AMS.
التركيب الكيميائي لـ Ti-1023 وفقًا لمعيار AMS 4984 (نسبة مئوية بالوزن):
| العنصر | الحد الأدنى (wt%) | الحد الأقصى (wt%) |
|---|---|---|
| الألومنيوم (Al) | 2.6 | 3.4 |
| الفاناديوم (V) | 9.0 | 11.0 |
| الحديد (Fe) | 1.6 | 2.2 |
| الأكسجين (O) | — | 0.13 |
| الكربون © | — | 0.05 |
| النيتروجين (N) | — | 0.05 |
| الهيدروجين (H) | — | 0.015 |
| العناصر الأخرى (كل منها) | — | 0.10 |
| عناصر أخرى (الإجمالي) | — | 0.30 |
| التيتانيوم (Ti) | الرصيد | — |
يعمل محتوى الألومنيوم على تثبيت الطور ألفا ويوفر تقوية عن طريق المحلول الصلب؛ أما الفاناديوم فهو المُثبِّت الرئيسي للطور بيتا ويتحكم في قابلية التصلب؛ ويعمل الحديد كمُثبِّت تكميلي للطور بيتا وله تأثير قوي بشكل خاص على درجة حرارة بدء تكوّن المارتنسيت، مما يجعل محتوى الحديد هو المتغير الأكثر خضوعًا للرقابة الدقيقة في مواصفات السبيكة.
تعتمد خصائص Ti-1023 بشكل كبير على ظروف المعالجة الحرارية. وتحدد المواصفات الأربع الخاصة بالحدادة الصادرة عن شركة AMS (4983، 4984، 4986، 4987) مجموعات مختلفة من القوة والصلابة التي يتم تحقيقها من خلال تغيير درجات حرارة الشيخوخة للمكونات المطروقة.
الخصائص التي تم قياسها على القضبان/الكتل قبل عملية الشيخوخة النهائية — وهي تمثل المواد الموردة لعمليات الطرق والمعالجة الحرارية اللاحقة:
| الممتلكات | القيمة | معيار الاختبار |
|---|---|---|
| قوة الشد القصوى (UTS) | ~970 ميجا باسكال (141 كيلو باسكال) | ASTM E8 |
| 0.2% قوة الخضوع | ~900 ميجا باسكال (131 كيلو باسكال) | ASTM E8 |
| الاستطالة | ~9% | ASTM E8 |
| معامل المرونة | ~110 جيجا باسكال (16.0 ميغا سكيل) | ASTM E111 |
المطروقات المعالجة بالمحلول والمخمرة: التخمير عند درجة حرارة تتراوح بين 482 و510 درجة مئوية (900–950 درجة فهرنهايت)، بحد أقصى للمقطع العرضي يبلغ 76 ملم (3 بوصات):
| الممتلكات | الحد الأدنى | معيار الاختبار |
|---|---|---|
| قوة الشد القصوى (UTS) | 1,193 ميجا باسكال (173 كيلو باسكال) | ASTM E8 |
| 0.2% قوة الخضوع | 1,103 ميجا باسكال (160 كيلو باسكال) | ASTM E8 |
| مقاومة الانضغاط عند نقطة الخضوع | 1,145 ميجا باسكال (166 كيلو باسكال) | ASTM E9 |
| الاستطالة | 4% | ASTM E8 |
| مقاومة الكسر (KIc) | 44 ميجا باسكال·متر½ (40 كيلو سيلف·√بوصة) | ASTM E399 |
| مقاومة التعب (حوالي 10⁷ دورة) | ~945 ميجا باسكال (137 كيلو باسكال) | ASTM E466 |
| معامل المرونة | 107–114 جيجا باسكال (15.5–16.5 ميغا سكيل) | ASTM E111 |
بالنسبة للمقاطع الأكثر سمكًا والتصاميم المقاومة للتلف (الشيّ عند 510–593 درجة مئوية، أقصى سمك للمقطع 102 مم / 4 بوصات):
| AMS | مين UTS | مين YS | الاستطالة الدنيا | مين كيك | قسم ماكس |
|---|---|---|---|---|---|
| AMS 4986 | 1,103 ميجا باسكال (160 كيلو باسكال) | 1,000 ميجا باسكال (145 كيلو باسكال) | 6% | 60 ميجا باسكال·متر½ | 102 ملم (4 بوصات) |
| AMS 4987 | 965 ميجا باسكال (140 كيلو باسكال) | 896 ميجا باسكال (130 كيلو باسكال) | 8% | 88 ميجا باسكال·متر½ | 102 ملم (4 بوصات) |
معلمات المعالجة الحرارية القياسية:
| الممتلكات | القيمة |
|---|---|
| الكثافة | 4.65 غ/سم³ (0.168 رطل/بوصة³) |
| درجة حرارة بيتا ترانسوس | حوالي 800 درجة مئوية (1,472 درجة فهرنهايت) |
| معامل المرونة (الشد) | ~110 جيجا باسكال (16.0 ميغا سكيل) |
| معامل القص | 42.1 جيجا باسكال (6.1 ميغا سيلسي) |
| نسبة بواسون | ~0.32 |
| التوصيل الحراري | 7.80 واط/م·كلفن |
| معامل التمدد الحراري | 9.70 ميكرومتر/م·درجة مئوية (5.39 ميكروبوصة/بوصة·درجة فهرنهايت) |
| السعة الحرارية النوعية | ~520 جول/كجم·كلفن |
| نطاق الذوبان | ~1,704–1,760 درجة مئوية (3,100–3,200 درجة فهرنهايت) |
تتوفر القضبان المستديرة والكتل من مادة Ti-1023 بالمواصفات القياسية التالية. ويمكن توفير أقطار وأطوال قطع مخصصة شريطة استيفاء حد أدنى لكمية الطلب.
| الاستمارة | نطاق القطر | حالة السطح |
|---|---|---|
| مشغولة / مصقولة | 12.7–76.2 ملم (0.50–3.00 بوصة) | h9–h11 وفقًا للمعيار ISO 286-2 |
| كما تم دحرجته / مقشر | 25.4–152.4 ملم (1.00–6.00 بوصة) | ±0.5 مم |
| قطعة معدنية كبيرة الحجم (مواد للطرق) | 76.2–203.2 ملم (3.00–8.00 بوصة) | كما تم تصنيعها |
يُعد كل من Ti-1023 و Ti-6Al-4V (الدرجة 5) من سبائك التيتانيوم عالية الأداء المستخدمة في مجال الفضاء، لكنهما يلبيان متطلبات هيكلية مختلفة. تتناول المقارنة الواردة أدناه معايير الاختيار الرئيسية للتصميم الهيكلي في مجال الفضاء.
| الممتلكات | Ti-1023 (حالة AMS 4984) | Ti-6Al-4V (AMS 4928، STA) |
|---|---|---|
| مين UTS | 1,193 ميجا باسكال (173 كيلو باسكال) | ~895 ميجا باسكال (130 كيلو باسكال) كحد أدنى |
| الحد الأدنى لمقاومة الخضوع | 1,103 ميجا باسكال (160 كيلو باسكال) | ~828 ميجا باسكال (120 كيلو باسكال) كحد أدنى |
| مقاومة الكسر (KIc) | ~44 ميجا باسكال·متر½ | ~60–80 ميجا باسكال·متر½ |
| الكثافة | 4.65 غ/سم³ | 4.43 جم/سم مكعب |
| معامل المرونة | ~حوالي 110 جيجا باسكال | ~114 جيجا باسكال |
| بيتا ترانسوس | ~800 درجة مئوية | ~995 درجة مئوية |
| القدرة على التصلب العميق | مقطع يصل إلى حوالي 100 ملم (4 بوصات) | محدود (مقطع يبلغ طوله حوالي 25 ملم) |
| قابلية التشكيل (الشكل شبه النهائي) | ممتاز (درجات حرارة تشكيل أقل) | جيد |
| قابلية التصنيع | السفلي (حالة متقادمة) | معتدل |
| قابلية اللحام | محدود (لا يُنصح باستخدام اللحام بالانصهار مع الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع STA) | جيد |
| التصنيف | بيتا شبه مستقرة (بيتا متوازنة) | ألفا-بيتا |
| المواصفات الأساسية للطرق | AMS 4984 | AMS 4928 |
متى يجب استخدام Ti-1023:
متى يجب استخدام Ti-6Al-4V:
يُستخدم القضيب الدائري وكتلة التيتانيوم Ti-1023 في التطبيقات الهيكلية الحرجة التي تشكل فيها القوة العالية والوزن الخفيف وقابلية التصلب حسب حجم المقطع القيود التصميمية الحاسمة:
تنطبق جميع مواصفات AMS الأربع الخاصة بهذه السبيكة على قطع التشكيل. ويتم توريد القضبان والكتل كمواد أولية للتشكيل تستوفي المتطلبات الكيميائية ومتطلبات الصهر الخاصة بهذه السبيكة وفقًا لهذه المواصفات.
| قياسي | نموذج المنتج | الحالة | مين UTS | قسم ماكس |
|---|---|---|---|---|
| AMS 4983 | المطروقات | STA — 180 كيلو باسكال | 1,241 ميجا باسكال (180 كيلو باسكال) | — |
| AMS 4984 | مطروقات، مصهورة باستخدام أقطاب كهربائية قابلة للاستهلاك | STA — 173 كيلو باسكال | 1,193 ميجا باسكال (173 كيلو باسكال) | 76 ملم (3 بوصات) |
| AMS 4986 | مطروقات، مصهورة باستخدام أقطاب كهربائية قابلة للاستهلاك | STA — 160 كيلو سيليوس | 1,103 ميجا باسكال (160 كيلو باسكال) | 102 ملم (4 بوصات) |
| AMS 4987 | مطروقات، مصهورة باستخدام أقطاب كهربائية قابلة للاستهلاك | فوق العمر الافتراضي — 140 كيلو سيليوس | 965 ميجا باسكال (140 كيلو باسكال) | 102 ملم (4 بوصات) |
| المعيار / المُعرِّف | الوصف |
|---|---|
| UNS R56410 | تسمية نظام الترقيم الموحد |
| GB/T 2965 TB6 | التسمية المكافئة وفقًا للمعيار الوطني الصيني |
| EN 10204 3.1 | شهادة اختبار المصنع وفقًا للمعايير؛ مرفقة مع جميع الشحنات |
يتم إنتاج المواد وتوريدها في إطار نظام إدارة الجودة المعتمد وفقًا لما يلي:
تشمل جميع الشحنات شهادة اختبار المصنع (MTC) وفقًا للمعيار EN 10204 3.1، والتي تغطي ما يلي:
تتوفر وثائق فحص المنتج الأول (FAI) عند الطلب.
Ti-1023 هي سبيكة تيتانيوم شبه بيتا (بيتا شبه مستقرة) بتركيب اسمي Ti-10V-2Fe-3Al (10٪ وزنياً من الفاناديوم، و2٪ وزنياً من الحديد، و3٪ وزنياً من الألومنيوم)، UNS R56410. وقد طورتها شركة TIMET في الأصل تحت الاسم التجاري TIMETAL 10-2-3، وصُممت خصيصًا للمطروقات الفضائية ذات المقاطع السميكة التي تتطلب تصلبًا شاملاً — وهي قدرة لا تستطيع سبائك ألفا-بيتا مثل Ti-6Al-4V توفيرها في المقاطع العرضية الكبيرة. كما يُعرف أيضًا بالرمز TB6 وفقًا للمعيار الوطني الصيني.
تنطبق المواصفات الأربع الصادرة عن AMS الخاصة بـ Ti-1023 (AMS 4983 و4984 و4986 و4987) جميعها على قطع المطروقة. تُعد المواصفة AMS 4984 (الحد الأدنى لقوة الشد الكلية 173 كيلو سيليوس، المقطع الأقصى 76 مم) هي الأكثر استخدامًا في التطبيقات عالية القوة مثل أجهزة الهبوط. توفر المواصفات AMS 4986 (160 كيلو سيلي) (بحد أقصى 102 مم للمقطع) وAMS 4987 (140 كيلو سيلي) (بحد أقصى 102 مم للمقطع) صلابة كسر أفضل عند مستويات قوة أقل للتصميمات التي تتحمل التلف. يتم توريد القضبان والكتل كمواد أولية للطرق تستوفي متطلبات التركيب الكيميائي للسبائك ومتطلبات الصهر الواردة في هذه المواصفات.
يُستخدم التيتانيوم Ti-1023 بشكل أساسي في صناعة عجلات الهبوط للطائرات والهياكل الحيوية لجسم الطائرة. وأكثر التطبيقات شيوعًا هو عجلات الهبوط الرئيسية لطائرة بوينج 777، حيث حل التيتانيوم Ti-1023 محل الفولاذ 4340M وخفض وزن عجلات الهبوط الرئيسية بنحو 270 كجم. كما تستخدم طائرة النقل العسكرية C-17 Globemaster III ومروحية Super Lynx (مكونات رأس الدوار الرئيسي المصنوعة بالحدادة) مادة Ti-1023 في الهياكل الأساسية. يُحدد استخدام هذه السبيكة في جميع الحالات التي تتطلب في آن واحد قوة شد تزيد عن 1,100 ميجا باسكال، وقابلية تصلب عميق للمقاطع السميكة، وقابلية تشكيل بالحدادة بشكل قريب من الشكل النهائي.
تبلغ كثافة Ti-1023 (Ti-10V-2Fe-3Al) 4.65 غ/سم³ (0.168 رطل/بوصة³). وهذا أعلى قليلاً من Ti-6Al-4V (4.43 جم/سم³) بسبب المحتوى العالي من الفاناديوم، ولكن قوة الشد الأعلى بشكل ملحوظ لهذه السبيكة في حالة التقادم (1,193+ ميجا باسكال مقابل ~895 ميجا باسكال كحد أدنى لـ Ti-6Al-4V وفقًا لمعيار AMS 4928) تؤدي إلى قوة نوعية فائقة في التطبيقات الهيكلية السميكة الحاملة للأحمال.
جميعها مواصفات لطرق معدن Ti-1023. وتختلف في درجة حرارة التقادم والتوازن الناتج بين القوة والصلابة. تستخدم المواصفة AMS 4984 أدنى درجة حرارة للشيخوخة (482–510 درجة مئوية) وتحقق أعلى مستوى من القوة (173 كيلو سيلي) كحد أدنى لقوة الشد القصوى، و40 كيلو سيلي·√in لمقاومة الكسر) في المقاطع التي يصل قطرها إلى 76 مم. يستخدم المعيار AMS 4986 درجة حرارة تقادم متوسطة (510–538 درجة مئوية) لتحقيق توازن بين القوة (160 كيلسي) والصلابة (55 كيلسي·√in) في المقاطع التي يصل قطرها إلى 102 مم. يستخدم AMS 4987 أعلى درجة حرارة تقادم (566–593 درجة مئوية) للحصول على أفضل صلابة (80 كيلسي·√in) عند أدنى مستوى للقوة (140 كيلسي) في المقاطع التي يصل قطرها إلى 102 مم.
تبلغ درجة حرارة التحول بيتا لمادة Ti-1023 (Ti-10V-2Fe-3Al) حوالي 800 درجة مئوية (1,472 درجة فهرنهايت). وفيما يتعلق بالمعالجة الحرارية بالمحلول وفقًا لمعيار AMS 4984، تُحفظ القطع المطروقة عند درجة حرارة تتراوح بين 28 و56 درجة مئوية (50–100 درجة فهرنهايت) أقل من درجة حرارة التحول إلى بيتا — التي تتراوح عادةً بين 744 و772 درجة مئوية — لمدة لا تقل عن 30 دقيقة، ثم تُبرّد بالماء، للحفاظ على الطور ألفا الأساسي قبل عملية الشيخوخة. يؤدي تجاوز درجة التحول بيتا أثناء المعالجة بالحل إلى بنية مجهرية رقائقية بالكامل مع انخفاض في أداء مقاومة الإجهاد.
يمكن ربط معدن Ti-1023 في حالته الملدنة باستخدام اللحام GTAW (TIG) تحت غطاء من الغاز الخامل؛ ويُعد اللحام بحزمة الإلكترونات (EB) الطريقة المفضلة للمفاصل الهيكلية. لا يُنصح عمومًا باستخدام Ti-1023 في الحالة المعالجة بالمحلول والمُعتقة (AMS 4984) في اللحام بالانصهار في التطبيقات الهيكلية، حيث لا يمكن إعادة تقادم المنطقة المتأثرة بالحرارة في اللحام في الموقع لاستعادة الخصائص الميكانيكية الأصلية. يُستخدم اللصق بالانتشار واللحام بالقصور الذاتي/الاحتكاك في برامج الربط المتخصصة في مجال الفضاء الجوي.
عادةً ما يتم الاحتفاظ بالأقطار القياسية التي تتراوح بين 25.4 و76.2 ملم (1.0–3.0 بوصة) في حالة التلدين لتسهيل الشحن الفوري كمواد خام للطرق. أما القضبان ذات الأقطار الأكبر والقضبان المعالجة بتقنية STA، فيتم توريدها عادةً حسب الطلب، مع فترات انتظار تتراوح بين 4 و12 أسبوعًا، اعتمادًا على القطر والكمية. يرجى الاتصال بفريق المبيعات مع ذكر القطر والطول والحالة والكمية لمعرفة التوافر الحالي والحصول على رد رسمي على طلب عرض الأسعار.
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.
