GR5 (Ti{4}}6Al-4V) titanium qotishmalarining "301 zanglamaydigan po'latdir" - u keng qo'llaniladi va keng qo'llanish doirasiga ega. Raketa jismlaridan tortib, inson suyagi implantlarigacha GR5 hamma joyda mavjud. Uning sof titandan qanday asosiy farqlari bor?
GR5 kompozitsiya dizayni
GR5 Tarkibi: titan{1}}asosidagi alyuminiy 5,5-6,5%, vanadiy 3,5-4,5%. Alyuminiy -barqarorlashtiruvchi element-bardoshlilik va haroratga chidamliligini oshiradi. Vanadiy -barqarorlashtiruvchi element-boʻlib, qotishma xona haroratida + ikki fazali-tuzilishni saqlab turishga imkon beradi. Faza yuqori harorat barqarorligini ta'minlaydi, faza esa xona haroratining mustahkamligini ta'minlaydi. Ushbu ikki fazali tuzilma GR5 ning ishlash balansi uchun kalit hisoblanadi.
GR1/GR2 bir{2}}fazali qotishmalar-past quvvatga ega (GR2 valentlik quvvati 345MPa), lekin yaxshi plastisiyaga ega, asosan kimyoviy uskunalar va plastinka issiqlik almashtirgichlarida ishlatiladi. GR5 950MPa valentlik kuchiga ega, bu GR2 dan 2,7 baravar ko'p, ammo uning cho'zilishi GR2 ning yarmini tashkil etadi.
Aerokosmik ilovalar
Raketa yonilg'i baklari: SpaceX Falcon 9 yonilg'i baklari 2219 alyuminiy qotishmasidan foydalanadi, lekin ikkinchi{2}}bosqich dvigatel qobig'i GR5 dan foydalanadi - alyuminiy qotishmalarining mustahkamligi yuqori haroratlarda juda pasayadi. GR5 400 gradusda 500MPa ga erishadi, bu 2219 dan ikki baravar ko'p.
Sun'iy yo'ldosh qo'llab-quvvatlash va mahkamlagichlar: GR5 zichligi 4,43 g / sm³ ni tashkil qiladi, bu po'latning 56% ni tashkil qiladi. Sun'iy yo'ldoshda vaznni kamaytirishning har bir kilogrammi uchirish xarajatlarini 10 000 dollarga tejaydi-GR5 po'lat mahkamlagichlarni almashtirish vaznni kamaytirish uchun iqtisodiy tanlovdir. Dvigatelning kriyojenik qismida 17-4PH murvatlarini GR5 bilan almashtirish og'irlikning 44% ga kamayishiga olib keladi.
Tibbiy implantlar
GR5 ortopedik implantlar-son bo'g'imlari, tizza bo'g'imlari, suyak plitalari va tish implantlari uchun standart materialdir. Uchta sabab: yaxshi biologik moslik (TiO2 plyonkasi titan yuzasida o'z-o'zidan hosil bo'ladi,-toksik emas va-rad etmaydi); elastik moduli 110 GPa, 55% kobalt{8}}xrom qotishmalari-suyakning 20-30 GPa ga yaqinroq, stressdan himoyalanish effektlarini kamaytiradi; va 950 MPa quvvatga ega, yuk ko'tarish talablariga javob beradi.
Biroq, GR5 elastik moduli hali ham suyak -uzoq{2}}implantatsiyasidan yuqori bo'lib, suyak rezorbsiyasiga olib kelishi mumkin. Hozirgi vaqtda gözenekli GR5 (50-70% g'ovaklilik bilan bosilgan 3D) elastik modulni 15-30 GPa ga kamaytirishi mumkin, bu esa suyakka yaqinroqdir.
GR5 ning ishlov berish muammolari
Titan qotishmasining yuqori kesish harorati - Titanning issiqlik o'tkazuvchanligi po'latning atigi 1/4 qismini tashkil etadi, bu kesish issiqligini kesish tomonida to'playdi va asbobning tez aşınmasına olib keladi. GR5 ni karbid asboblari bilan aylantirish 40 m / min chiziqli tezlikni talab qiladi, bu 304 zanglamaydigan po'latdan ishlov berish uchun zarur bo'lgan tezlikning 1/3 qismini tashkil qiladi. Tarkibida xlor{9}}boʻlgan sovutish suvi talab qilinadi – oddiy emulsiyalar samarasiz.