Hợp Kim Titan TC4
Hợp kim titan TC4 nổi tiếng với hiệu suất tổng thể vượt trội và khả năng gia công tuyệt vời. Nó có độ bền ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao ở mức trung bình, cùng với khả năng chống rão và ổn định nhiệt tốt
Đến với bài viết này, hãy cùng Y Tế Chính Hãng tìm hiểu thêm về Hợp Kim Titan TC4 nhé!
Hợp Kim Titan TC4
Hợp Kim Titan TC4 là gì?
Hợp kim titan TC4, còn được gọi là Ti-6Al-4V, là một hợp kim hai pha phổ biến, bao gồm các pha alpha (α) và beta (β) ổn định, thành phần chính của nó bao gồm titan (Ti), nhôm (Al) và vanadi (V).
Hợp Kim Titan TC4 được phát triển tại Hoa Kỳ vào năm 1954, nổi bật với thành phần và tính chất độc đáo, nó chứa 6% nguyên tố ổn định α và 4% nguyên tố ổn định β, cụ thể là V, thành phần danh nghĩa của nó chứa 0% tương đương nhôm và 9% tương đương molypden, ở trạng thái ủ, hợp kim chứa 10%-15% pha β, thể hiện tính chất kim loại đặc biệt của nó.
V đóng vai trò quan trọng trong hợp kim titan, không chỉ làm tăng độ bền mà còn cải thiện tính dẻo của chúng. Không giống như hầu hết các nguyên tố hợp kim khác, việc thêm nguyên tố V (Vanadi) vào hợp kim có thể làm giảm tỷ lệ trục c/a của mạng tinh thể pha alpha, đồng thời thúc đẩy sự hình thành pha alpha, từ đó giúp ngăn ngừa hiện tượng giòn của hợp kim trong quá trình sử dụng lâu dài.
Ưu điểm của Hợp Kim Titan TC4
Hợp kim titan TC4 nổi tiếng với hiệu suất tổng thể vượt trội và khả năng gia công tuyệt vời, nó có độ bền ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao ở mức trung bình, cùng với khả năng chống rão và ổn định nhiệt tốt, hơn nữa, hợp kim này còn thể hiện khả năng chống mỏi tuyệt vời, khả năng chống nứt vỡ trong nước biển, độ bền gãy đạt yêu cầu và khả năng chống ăn mòn nó.
So với hợp kim TCTC1, TC4 ít nhạy cảm với hydro hơn, phù hợp để sản xuất nhiều linh kiện hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -196°C đến 450°C, và đặc biệt phù hợp cho các linh kiện được thiết kế theo nguyên lý giới hạn dung sai hư hỏng.
Về mặt gia công, hợp kim titan TC4 thể hiện tính dẻo và siêu dẻo tuyệt vời, có thể tạo hình bằng nhiều phương pháp gia công áp lực khác nhau, hỗ trợ nhiều phương pháp hàn và gia công, các sản phẩm bán thành phẩm của hợp kim này rất đa dạng về hình dạng, bao gồm thanh, rèn, tấm mỏng, tấm dày, định hình và dây, và cũng có thể được sử dụng để đúc (ZTC4).
Hợp kim titan TC4ELI
Hợp kim titan TC4ELI, một phiên bản mở rộng của hợp kim titan TC4, cũng thể hiện hiệu suất tuyệt vời, thành phần của nó đã được tinh chỉnh để phù hợp với các yêu cầu ứng dụng cụ thể, các đặc tính kim loại độc đáo, kết hợp với hiệu suất gia công tuyệt vời, giúp hợp kim titan TC4ELI trở thành một ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực hàng không vũ trụ, y tế, hóa học và các lĩnh vực khác.
Hợp kim titan TC4ELI và ưu điểm vượt trội
Hợp kim titan TC4ELI, phiên bản nâng cấp của hợp kim titan TC4, có một điểm khác biệt quan trọng là hàm lượng nhôm được điều chỉnh và hàm lượng các nguyên tố xen kẽ như sắt, nitơ, hydro và oxy được giảm thiểu.
Hợp kim titan này không chỉ thể hiện tính tương thích sinh học tuyệt vời mà còn sở hữu mô đun đàn hồi thấp, mật độ thấp, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, không độc hại, cường độ chịu kéo cao, tuổi thọ chịu mỏi dài và độ dẻo dai tốt ở nhiệt độ phòng, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho cấy ghép phẫu thuật y tế, các ứng dụng điển hình của tấm hợp kim titan TC4ELI bao gồm sửa chữa hộp sọ và tổng hợp xương, những lĩnh vực đòi hỏi khắt khe về độ bền, tuổi thọ chịu mỏi và độ dẻo dai.
Hợp kim titan được chế tạo dựa trên nguyên tố titan và được hợp kim hóa với các nguyên tố khác, titan có hai cấu trúc dị hướng: dưới 882°C, nó thể hiện mạng tinh thể lục giác α-titanium khép kín; trên 882°C, nó chuyển thành mạng tinh thể β-titanium lập phương tâm khối, bằng cách tận dụng đặc điểm của hai cấu trúc này và kết hợp chúng với các nguyên tố hợp kim bổ sung thích hợp, có thể thu được các hợp kim titan với các cấu trúc vi mô khác nhau.
So với hợp kim titan TC4, thành phần tinh chỉnh của hợp kim titan TC4ELI mang lại những đặc tính hiệu suất riêng biệt. Mặc dù độ bền giảm nhẹ, nhưng độ dẻo dai được cải thiện đáng kể. Hơn nữa, TC4ELI thể hiện độ dẻo dai, khả năng hàn và hiệu suất đông lạnh tuyệt vời, khiến nó trở thành vật liệu không thể thiếu cho nhiều ứng dụng quan trọng, bao gồm kỹ thuật đông lạnh, điều trị y tế, tàu thủy và máy bay.
Điều đáng chú ý là hợp kim titan TC4ELI đặc biệt được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực y tế, cho dù đó là chấn thương xương hoặc khớp do chấn thương hoặc khối u, hay chấn thương ở các khớp phức tạp như hông và đầu gối, titan và hợp kim của nó đều đóng một vai trò quan trọng, thông qua việc sản xuất các thiết bị y tế như khớp nhân tạo, nẹp xương và ốc vít, titan và hợp kim của nó không chỉ hỗ trợ quá trình phục hồi của nhiều bệnh nhân mà còn tỏa sáng trong các ca phẫu thuật tinh vi như chỉnh hình hộp sọ, vỏ máy tạo nhịp tim và cấy ghép răng, độ bền riêng cao, khả năng tương thích sinh học tuyệt vời và khả năng chống lại dịch cơ thể ăn mòn khiến ứng dụng của chúng trong lĩnh vực y tế ngày càng hứa hẹn.
Chất liệu Titan TC4 có phổ biến không?
TC4 là vật liệu hợp kim titan, có độ bền cao, mật độ thấp, khả năng chống ăn mòn và các ưu điểm khác nên được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, thiết bị y tế và các lĩnh vực khác, sau đây là các sản phẩm phổ biến của vật liệu TC4.
1. Công nghiệp hàng không vũ trụ: Hợp kim titan TC4 được sử dụng rộng rãi trong máy bay cũng như các bộ phận và động cơ kết cấu tàu vũ trụ hàng không vũ trụ khác.
2. Công nghiệp ô tô: Hợp kim titan TC4 có thể được sử dụng trong khối xi lanh động cơ ô tô, trục khuỷu, thanh kết nối, hộp số nhẹ và hệ thống phanh hiệu suất cao và các bộ phận khác.
3. Thiết bị y tế: Hợp kim titan TC4 có khả năng tương thích sinh học tuyệt vời và có thể được sử dụng cho các thiết bị y tế như khớp nhân tạo, cấy ghép nha khoa và cấy ghép bên trong.
4. Công nghiệp hóa dầu: Hợp kim titan TC4 có khả năng chống ăn mòn tốt và có thể được sử dụng cho đường ống, van, thân máy bơm, lò sưởi và sản xuất thiết bị khác.
5. Dụng cụ thể thao: Hợp kim titan TC4 làm từ gậy golf, khung xe đạp, v.v., nhẹ và bền, được những người đam mê thể thao vô cùng yêu thích.
Nói tóm lại, vật liệu hợp kim titan TC4 có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, hỗ trợ mạnh mẽ cho sự phát triển của các ngành công nghiệp khác nhau.
