قوة الشد للوحة التيتانيوم

1. ماذا تعني قوة الشد

قوة الشد هي أقصى ضغط يمكن أن تتحمله المادة تحت التوتر قبل أن تنكسر. بالنسبة لألواح التيتانيوم، يتم الإبلاغ عن قوة الخضوع والاستطالة في شهادة المطحنة، وهي الخاصية الميكانيكية الأساسية المستخدمة لاختيار الدرجة للتطبيقات الهيكلية. تعتمد قوة الشد للتيتانيوم بشكل أساسي على الدرجة وتاريخ المعالجة.

2. الدرجات التجارية النقية

يتم تصنيف درجات التيتانيوم النقي التجارية حسب المحتوى الخلالي، وخاصة الأكسجين والحديد، الذي يتحكم في القوة. يتمتع الصف الأول بقوة شد لا تقل عن 240 ميجا باسكال، والصف الثاني حوالي 345 ميجا باسكال، والصف الثالث حوالي 440 ميجا باسكال، والصف الرابع حوالي 550 ميجا باسكال. تعتبر الدرجات الأعلى أقوى ولكنها أقل قابلية للتشكيل، وبالتالي فإن الاختيار يوازن بين القوة وقابلية التصنيع ومقاومة التآكل.

3. درجات سبائك التيتانيوم

تصل سبائك التيتانيوم إلى قوة شد أعلى بكثير. تتمتع سبيكة العمود الفقري Ti-6Al-4V بقوة شد لا تقل عن 895 ميجا باسكال في حالة التلدين، ويمكن أن تتجاوز السبائك المعالجة بالحرارة- 1000 ميجا باسكال. ويتم اختيار سبائك ألفا-بيتا وبيتا عندما تكون هناك حاجة إلى قوة عالية بالنسبة للوزن، مثل الهياكل الفضائية، بينما تؤثر إضافات السبائك أيضًا على المتانة والقدرة على درجة الحرارة.

4. العوامل التي تؤثر على القوة

تعبير:الأكسجين الخلالي والحديد يرفعان قوة الدرجات النقية. عناصر صناعة السبائك ترفعه أكثر.

يعالج:اتجاه المتداول، والحد والتليين تعيين البنية المجهرية.

المعالجة الحرارية:معالجة المحلول والشيخوخة تزيد من قوة السبائك.

درجة حرارة:تنخفض القوة عند درجة حرارة مرتفعة، لذلك يجب مراعاة درجة حرارة الخدمة.

5. اختيار الدرجة

يتم اختيار الدرجة حسب متطلبات القوة ودرجة حرارة التشغيل وبيئة التآكل وطريقة التصنيع. بالنسبة للخدمة الكيميائية والبحرية، عادةً ما تكون الدرجة التجارية النقية كافية؛ بالنسبة لأعمال الفضاء الجوي والأعمال الإنشائية ذات الأحمال العالية-، تكون درجة السبائك مطلوبة. يجب أن توضح شهادة المطحنة قوة الشد وقوة الخضوع واستطالة الدفعة المسلمة.

6. الأسئلة الشائعة

س 1: ما هي قوة الشد للوحة التيتانيوم؟ويتراوح من حوالي 240 ميجا باسكال للتيتانيوم النقي من الدرجة الأولى إلى أكثر من 895 ميجا باسكال لسبائك Ti-6Al-4V.

س2: ما هي الدرجة الأقوى؟تعد درجات السبائك مثل Ti-6Al-4V أقوى بكثير من الدرجات النقية التجارية.

س3: كيف يتم التحقق من قوة الشد؟بشهادة المطحنة وعند الحاجة باختبار عينة من الدفعة.

س4: هل المعالجة الحرارية تزيد القوة؟نعم، معالجة المحاليل والتعمير ترفع من قوة سبائك التيتانيوم بشكل كبير.

س5: ما هو الصف الذي يجب أن أختاره؟مطابقة الدرجة مع متطلبات القوة ودرجة الحرارة والتآكل والتصنيع الخاصة بالتطبيق.

س6: ماذا ورد في الشهادة؟قوة الشد وقوة الخضوع والاستطالة، بالإضافة إلى التركيب والدرجة.