Grade 5 ve Grade 23 aynı Ti-6Al-4V alaşımıdır, ancak Grade 23 daha sıkı oksijen ve demir sınırlarına sahip, ekstra düşük arayer elementli (ELI) sürümdür. Grade 5 biraz daha dayanıklıdır (Grade 23 için 828 MPa karşısında minimum 895 MPa çekme dayanımı) ve daha ucuzdur. Grade 23, dayanımdaki bu küçük azalma karşılığında önemli ölçüde daha yüksek kırılma tokluğu, daha iyi yorulma ömrü ve daha iyi düşük sıcaklık sünekliği sağlar. Genel yüksek dayanımlı yapısal parçalar ve talaşlı imalatla işlenmiş parçalar için Grade 5 kullanınız. Parça kırılma açısından kritikse, yorulma yüküne maruz kalıyorsa, düşük sıcaklıkta kullanılıyorsa veya ASTM F136 standardına göre bir cerrahi implantsa Grade 23 (ELI) kullanınız.
Beiyu Titanium, Grade 5 (UNS R56400) malzemesini ASTM B348 ve AMS 4928'e göre; Grade 23 malzemesini ise cerrahi implant malzemesi için ASTM B348'e göre UNS R56407 olarak veya ASTM F136'ya göre UNS R56401 olarak tedarik eder. RFQ ve siparişte gerekli muayene belgesini, raporlanacak sonuçları ve döküm numarası ile izlenebilirlik alanlarını belirtin; Beiyu, üzerinde mutabık kalınan belge kapsamını teklifte doğrular.
Bu ikisi arasından yanlış olanı belirtmek her iki durumda da maliyet yaratır. Yalnızca Grade 5 gerektiren bir parçada gereğinden yüksek bir şartnameyle Grade 23 ELI belirtirseniz, tasarımın hiç kullanmayacağı kırılma tokluğu için daha yüksek ELI maliyeti ödersiniz. Yorulma veya kırılma açısından kritik bir parçada gereğinden düşük bir şartnameyle Grade 5 belirtirseniz, malzemeden biraz tasarruf ederken çatlak kaynaklı hasar riskini alırsınız. Bu karşılaştırmanın amacı, parçanın gerçekte ihtiyaç duyduğu sürümü seçmenizi sağlamaktır.
Aynı alaşımdırlar: fark arayer elementlerindedir
Her iki kalite de Ti-6Al-4V'dir: yaklaşık yüzde 6 alüminyum ve yüzde 4 vanadyum içeren titanyum. Fark alaşım elementlerinde değil, başta oksijen olmak üzere arayer elementlerinin ve ayrıca demirin sınırındadır:
- Grade 5 (standart Ti-6Al-4V) yaklaşık yüzde 0.20'ye kadar oksijene ve yaklaşık yüzde 0.40'a kadar demire izin verir.
- Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) oksijeni yaklaşık yüzde 0.13 ve demiri yaklaşık yüzde 0.25 ile sınırlar.
ELI, Extra Low Interstitial, yani ekstra düşük arayer elementi anlamına gelir. Oksijen ve demir burada kirletici değil, bilinçli olarak kullanılan dayanım artırıcılardır: miktarları arttıkça dayanım artar, ancak kırılma tokluğu ve süneklik azalır. Bunları düşük tutarak Grade 23 biraz dayanımdan ödün verir ve önemli ölçüde tokluk kazanır. Aşağıdaki her seçim kararının arkasındaki temel konu bu tek ödünleşimdir.
Bu ödünleşim gerçekte ne sağlar
| Özellik | Grade 5 | Grade 23 (ELI) |
|---|---|---|
| UNS | R56400 | R56407 (B348); R56401 (F136) |
| Minimum çekme dayanımı | 895 MPa | 828 MPa |
| Minimum akma dayanımı | 828 MPa | 759 MPa |
| Oksijen sınırı (yaklaşık) | yüzde 0.20 | yüzde 0.13 |
| Demir sınırı (yaklaşık) | yüzde 0.40 | yüzde 0.25 |
| Kırılma tokluğu | İyi | Önemli ölçüde daha yüksek |
| Yorulma ve hasar toleransı | İyi | Daha iyi |
| Düşük sıcaklık sünekliği | İyi | Daha iyi |
| Göreli maliyet | Daha düşük | Daha yüksek |
Gösterilen mekanik değerler, atıf yapılan ASTM bağlamlarından alınan asgari karşılaştırma değerleridir. Geçerli standart, revizyon, ürün formu ve durum siparişi yönetir; sipariş edilen muayene belgesi, uygulanabilir belirli muayene sonuçlarını raporlar.
Öne çıkan rakamlar Grade 5'i daha dayanıklı gösterir ve minimum çekme dayanımında yaklaşık yüzde 8 farkla gerçekten de öyledir. Ancak zorlu kullanımda bir Ti-6Al-4V parçasının hasarına neden olan özellik nadiren dayanımdır. Buna çatlaklar neden olur. Grade 23 çatlak başlangıcına ve ilerlemesine daha iyi direnç gösterir, kusurları daha iyi tolere eder ve soğukta sünekliğini daha iyi korur. Parça statik olarak yüklendiğinde ve dayanım belirleyici olduğunda Grade 5 maliyet açısından avantajlıdır. Parça çevrimsel yüke veya darbeye maruz kaldığında, soğukta çalıştığında veya yıkıcı biçimde hasar görmemesi gerektiğinde Grade 23 daha yüksek maliyetini karşılar.
Grade 5 ne zaman kullanılır
Grade 5, dayanım ve maliyetin öne çıktığı ve kırılma tokluğunun sınırlayıcı tasarım faktörü olmadığı her yerde varsayılan Ti-6Al-4V'dir.
| Grade 5'in doğru seçim olduğu yerler | Neyi belirler | Olağan standart |
|---|---|---|
| İşlenmiş yapısal parçalar ve braketler | Statik yük, kırılma açısından kritik görev yok | ASTM B348 |
| Milller, bağlantı elemanları, yüksek dayanımlı bağlantı parçaları | Çatlak ilerlemesi değil, dayanım belirleyicidir | ASTM B348 |
| Genel havacılık ve uzay talaşlı imalatı | Teknik resim standart Grade 5 ister | ASTM B348 veya AMS 4928 |
| Endüstriyel ve deniz donanımı | Yüksek çevrimli yorulma olmadan yük taşır | ASTM B348 veya B381 |
Teknik resim Grade 5 diyorsa ve parça yorulma veya kırılma açısından kritik değilse ELI'ye yükseltmeyin. Ek maliyet, parçanın kullanmayacağı tokluğu satın alır.
Grade 23 (ELI) ne zaman kullanılır
Grade 23, hasar toleransı, yorulma ömrü veya düşük sıcaklık davranışının son birkaç yüzde dayanımdan daha önemli olduğu yerde belirtilir.
| Grade 23 ELI'nin gerekli olduğu yerler | Neyi belirler | Olağan standart |
|---|---|---|
| Cerrahi implantlar ve tıbbi cihazlar | Kırılma tokluğu ve yorulma ömrü zorunludur; ELI kimyası standarda yazılmıştır | ASTM F136 |
| Kırılma açısından kritik havacılık ve uzay parçaları ile yapısal parçalar | Bir çatlak muayeneler arasında arızaya ulaşmamalıdır | ASTM B348 Grade 23 |
| Yorulma yüküne maruz kalan bileşenler | Dönen veya çevrimsel yüklü görev | ASTM B348 Grade 23 |
| Kriyojenik ve düşük sıcaklık uygulamaları | ELI, standart Grade 5'in kaybettiği sünekliği korur | ASTM B348 Grade 23 |
İmplant malzemesi için ASTM F136'ya göre Grade 23, Grade 5 ile değiştirilemez. Standart, kimya ve dokümantasyon seçeneğin değil gerekliliğin parçasıdır.
Doğru UNS numarası
Ti-6Al-4V ELI için UNS numarası kalitenin bir özelliği değil, siparişin atıf yaptığı standardın özelliğidir. Siparişte hangi spesifikasyonun olduğuna bağlı olarak iki farklı numara da doğrudur.
| Siparişteki standart | Form | Kalite | Sertifikadaki UNS |
|---|---|---|---|
| ASTM B348 | Çubuk ve kütük | Grade 23 ELI | R56407 |
| ASTM B265 | Plaka, sac, şerit | Grade 23 ELI | R56407 |
| ASTM B381 | Dövme parçalar | Grade 23 ELI (F-23) | R56407 |
| ASTM B863 | Tel | Grade 23 ELI | R56407 |
| ASTM F136 | Cerrahi implant çubuğu ve teli | Ti-6Al-4V ELI | R56401 |
| Yukarıdakilerin herhangi biri | Tüm formlar | Grade 5 standardı | R56400 |
Bu, siparişte ve sertifikada önemlidir; çünkü alıcı, denetçi veya gümrük kontrolü kaliteyi UNS'ye göre doğrular ve uyumsuzluk tedarikçi yeterliliği sırasında uyarı oluşturur. Standardı ve UNS numarasını birlikte belirtin; böylece sertifika teknik resmin beklediği numarayı raporlar.
Her iki kalite nasıl belirtilir
| RFQ alanı | Belirtilecek bilgiler | Teklifi neden değiştirir |
|---|---|---|
| Kalite, UNS ve standart | Grade 5 veya Grade 23, UNS numarası ve ASTM B348, AMS 4928 veya ASTM F136 | Hangi kimya sınırlarının ve hangi sertifikanın uygulanacağını belirler |
| Biçim ve boyutlar | Çubuk için çap ve boy, plaka için kalınlık, dövmeler için boyutlar | Üretici fabrika rotasını ve kırpıntıyı belirler |
| Durum | Teknik resimden, geçerli standarttan veya siparişten durumu ve her türlü ısıl işlem gerekliliğini belirtin | Mekanik özellikleri ve işlem süresini değiştirir |
| Muayene kapsamı | Kırılma açısından kritik veya implant parçalar için ultrasonik muayeneyi ve kabul sınıfını belirtin | Gerçek bir operasyon ve maliyet ekler, dolayısıyla varsayılamaz |
| Sertifika paketi | Sipariş edildiği yerde EN 10204 3.1 dahil, gerekli muayene belgesi türünü ve raporlanacak sonuçları belirtin | Malzemeyle hangi dokümantasyonun sevk edildiğini belirler |
Görevi ve yorulma veya kırılma gerekliliğini baştan belirtmek, yanlış kalitenin tedarik edildiğini işleme sonrasında fark etmek yerine doğru versiyonun tekliften önce doğrulanmasını sağlar.
Beiyu Titanium, Grade 5 ve Grade 23'ü nasıl tedarik eder
| Form | Standart | Tedarik edilen kaliteler |
|---|---|---|
| Çubuk ve kütük | ASTM B348, AMS 4928 | Grade 5 (R56400), Grade 23 (R56407) |
| Plaka ve sac | ASTM B265 | Grade 5, Grade 23 |
| Dövme parçalar | ASTM B381 | Grade 5, Grade 23 |
| İmplant çubuğu ve teli | ASTM F136 | Ti-6Al-4V ELI (R56401) |
Parça görevini, kaliteyi, UNS numarasını, geçerli standardı, ürün formunu ve gerekli muayene belgesi kapsamını gönderin. Beiyu sipariş serbest bırakılmadan önce teklifte mevcut güzergâhı, izlenebilirlik alanlarını ve raporlanan test sonuçlarını doğrular.
İlgili rehberler ve araçlar
- Tıbbi kalite titanyum (ASTM F136, Grade 23 ELI)
- Deniz suyu ve denizcilik uygulamaları için titanyum kalitesi
- Titanyum kalitesi seçim aracı
Kaynaklarıyla şartname ayrıntıları
Kimyasal bileşim farkı, genellikle belirtilen oksijen ve demir satırlarından daha geniştir. ASTM B348 Tablo 1 ayrıca azot tavanını Grade 5 için yüzde 0.05'ten Grade 23 için yüzde 0.03'e ve hidrojen tavanını yüzde 0.015'ten 0.0125'e düşürür; dolayısıyla ELI versiyonunda dört arayer elementi kontrolünün tümü birlikte sıkılaşır. Kopma uzaması bunları ayırmaz; çünkü B348 her iki kalite için 4D'de en az yüzde 10 belirler; bu nedenle teslim alma muayenecisi ikisini sertifikadaki süneklik satırından değil raporlanan döküm analizinden ayırt eder.
Bir kabul satırı ters yönde ilerler: ASTM B348, tavlanmış Grade 5 çubuk için en az yüzde 25 kesit daralması, ancak tavlanmış Grade 23 için yüzde 15 gerektirir; dolayısıyla ELI çubukta yüzde 25 isteyen teknik resim standardı aşar ve siparişte ek gereklilik olarak yer almalıdır. Havacılık ve uzay karşılıkları, tavlanmış standart kaliteli çubuk ve dövme parçalar için SAE AMS 4928 ve tavlanmış ELI için AMS 4930'dur; buna karşılık ASTM F136 4,75 ile 44,45 mm'nin altı arasındaki kesitlerde implant çubuğu için 860 MPa çekme ve 795 MPa akma alt sınırlarını listeler.