Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) titanrör för flyg- och medicinska tillämpningar

Vad är Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI)?

Grad 23 titanium, även känd som Ti-6Al-4V ELI eller TC4ELI, är den extra låga interstitialversionen av den mest använda titanlegeringen. Dess sammansättning - cirka 6% aluminium och 4% vanadin på titanbas - är densamma som Grad 5, men syre, kväve, kol och järn hålls till snävare gränser. Resultatet är förbättrad duktilitet, brottseghet och utmattningsbeständighet till en liten kostnad i statisk hållfasthet. Klass 23 täcks av ASTM B265 för plåt, B348 för stång, B861 och B862 för rör och rör, och F136 för implantatmaterial.

Sammansättning och mekaniska egenskaper

Typiska sammansättningsgränser för Grad 23 inkluderar aluminium 5,5-6,5%, vanadin 3,5-4,5%, syre 0,13% max, järn 0,25% max, kol 0,08% max och kväve 0,05% max. Minsta dragegenskaper för glödgad stång enligt ASTM B348 är 860 MPa (125 ksi) slutlig draghållfasthet och 795 MPa (115 ksi) sträckgräns, med 10 % töjning. Materialet bibehåller också god seghet ner till kryogena temperaturer, vilket är anledningen till att det förekommer i både flyg- och medicinska specifikationer.

Flyg- och rymdtillämpningar

Inom flyg- och rymdfart används Grad 23 där en spricka inte får växa: skrovbeslag, tryckkärlsfoder, kryogena bränslekanaler och avgaskomponenter som ser termisk cykling. Titans höga hållfasthet-till-viktförhållande och korrosionsbeständighet gör den attraktiv för kanalsystem, och ELI-kemin säkerställer den formbarhet som krävs för att forma komplexa former som avgasrör och grenrör. Svetsade rör av grad 23 tillverkade enligt ASTM B862 används i vätskesystem där viktbesparing motiverar materialkostnaden.

Medicinska tillämpningar

För kirurgisk och medicinsk användning är material av grad 23 certifierat enligt ASTM F136 standardvalet för implantat, inklusive höftstammar, benplattor och ryggradssystem. Dess biokompatibilitet, låga modul i förhållande till stål och utmattningsbeständighet lämpar sig för långvarig-implantation. Samma legering i tråd och rörform används för kirurgiska instrument och medicintekniska komponenter, där korrosionsbeständighet och rena bearbetningsämnen.

Rörtillverkning: Svetsad och sömlös

Klass 23 rör och rör tillverkas både sömlösa (ASTM B861) och svetsade (ASTM B862). Svetsade rör är tillverkade av remsa och svetsas i längdriktningen under argonskydd, därefter dimensioneras och glödgas. Kallritning förbättrar dimensionsnoggrannheten och de mekaniska egenskaperna. Eftersom legeringsarbetet-härdar och har låg värmeledningsförmåga, kräver tillverkning kontrollerade parametrar, men ELI-kemin gör svetszonen mer förlåtande än standardklass 5. För kritiska flyg- och medicinska delar bibehålls full spårbarhet från göt till färdigt rör.

Vanliga frågor

Är årskurs 23 detsamma som TC4ELI?

TC4ELI är den kinesiska beteckningen för Ti-6Al-4V ELI, motsvarande grad 23 i ASTM-systemet; kemin och egenskaperna stämmer överens.

Varför används Grade 23 för både flyg- och medicinska delar?

ELI-kemin ger en kombination av hög hållfasthet, seghet och biokompatibilitet som är sällsynt bland metaller, så samma legering tjänar båda krävande områdena.

Kan Grad 23-rör svetsas?

Ja. Grad 23 är svetsbar av GTAW med argonskärmning, och svetsat rör levereras till ASTM B862 med svetsfogen testad med virvelströms- eller ultraljudsmetoder.

Vad är skillnaden mellan Grade 5 och Grade 23 pipe?

Grad 23 har lägre gränser för syre, kväve, kol och järn, vilket ger bättre seghet och formbarhet; Grad 5 har något högre styrka och lägre kostnad.

Vilken ytfinish är typisk för tuber av medicinsk-kvalitet?

Medicinska komponenter levereras vanligtvis betade, polerade eller med kontrollerad ytfinish för att avlägsna föroreningar och förbättra rengöringsbarheten.

Är Grade 23 lämplig för avgassystem?

Ja, dess höga-temperaturstyrka, oxidationsbeständighet och utmattningsprestanda passar avgaskanaler och grenrör i flyg- och-tillämpningar med hög prestanda.