صفحه تیتانیوم GR5 (Ti-6Al-4V) در ASTM B265: خواص و کاربردها
Jan 15, 2026
صفحه تیتانیوم GR5 چیست؟
صفحه تیتانیوم GR5 که به عنوان صفحه Ti{3}}6Al-4V نیز شناخته می شود، یک آلیاژ آلفا-بتا تیتانیوم است که حاوی حدود 6 درصد آلومینیوم و 4 درصد وانادیم است. این آلیاژ پرکاربردترین آلیاژ تیتانیوم در جهان است که ترکیبی از استحکام بالا، چگالی کم، مقاومت در برابر خستگی خوب و مقاومت در برابر خوردگی عالی است. محصولات صفحه و ورق طبق ASTM B265 مشخص شده‌اند و مواد هوافضا معمولاً به AMS 4911 عرضه می‌شوند.
ترکیب شیمیایی بر اساس ASTM B265
| عنصر | محتوا (% وزنی) |
|---|---|
| تیتانیوم (Ti) | تعادل |
| آلومینیوم (Al) | 5.5–6.75 |
| وانادیوم (V) | 3.5–4.5 |
| آهن (آهن) | حداکثر 0.40 |
| اکسیژن (O) | حداکثر 0.20 |
| کربن (C) | حداکثر 0.08 |
| نیتروژن (N) | حداکثر 0.05 |
| هیدروژن (H) | حداکثر 0.015 |
خواص مکانیکی و فیزیکی
| اموال | ارزش آنیل شده |
|---|---|
| استحکام کششی | 895 مگاپاسکال دقیقه |
| قدرت تسلیم، 0.2٪ افست | 828 مگاپاسکال دقیقه |
| ازدیاد طول | 10% دقیقه |
| تراکم | 4.43 گرم بر سانتی متر مکعب |
| مدول الاستیسیته | حدود 110 گیگا پاسکال |
| نقطه ذوب | حدود 1604-1660 درجه |
| هدایت حرارتی | حدود 6.7 W/(m·K) |
این آلیاژ غیر مغناطیسی است و استحکام مفیدی را تا حدود 400 درجه حفظ می کند، با مقاومت در برابر خستگی که برای بارگذاری چرخه ای مناسب است.
برنامه های کاربردی
هوافضا: ساختار بدنه هواپیما، قطعات موتور، بست ها و براکت ها.
پزشکی: صفحات استخوانی، پیچ‌ها، جایگزین‌های مفصلی و ایمپلنت‌های ستون فقرات، با درجه ELI در ASTM F136 برای خدمات ایمپلنت.
صنعتی: آسترهای راکتور شیمیایی، مبدل های حرارتی، مخازن تحت فشار و سیستم های نمک زدایی.
خودرو و ورزش موتوری: اجزای سیستم تعلیق، قطعات ترمز و سخت افزار اگزوز.
دریایی: آستین های شفت، تقویت بدنه و محفظه های زیر دریا.
یادداشت های ساخت
Ti-6Al-4V به خوبی با فرآیندهای TIG یا پلاسما تحت پوشش محافظ گاز بی اثر جوش می شود. ناحیه جوش باید تا زمانی که کمتر از حدود 400 درجه خنک شود محافظت شود. ماشینکاری به تنظیمات سفت و سخت، ابزار کاربید تیز، سرعت کم و خنک کننده سخاوتمندانه نیاز دارد زیرا هدایت حرارتی کم آلیاژ گرما را در لبه برش متمرکز می کند. شکل دهی گرم در دمای 700-900 درجه انجام می شود و بازپخت در حدود 700 درجه باعث بازیابی شکل پذیری پس از کار سرد می شود.
یادداشت های خرید
درجه، استاندارد (ASTM B265 یا AMS 4911)، ضخامت، عرض، طول، وضعیت سطح و الزامات آزمایش را مشخص کنید. عرضه استاندارد شامل گواهی‌های آزمایش آسیاب به EN 10204 3.1 است و آزمایش اولتراسونیک را می‌توان برای کاربردهای مهم هوافضا یا فشار اضافه کرد.
سوالات متداول
صفحه GR5 چه تفاوتی با صفحه GR23 دارد؟
GR23 (Ti-6Al-4V ELI) دارای محدودیت های سخت تری برای اکسیژن، آهن و سایر مواد بینابینی است که چقرمگی شکست و شکل پذیری بالاتری را با استحکام کمی کمتر می دهد. برای ایمپلنت های جراحی بر اساس ASTM F136 مشخص شده است. GR5 وظیفه کلی ساختاری و هوافضایی را بر اساس ASTM B265 انجام می دهد.
آیا می توان صفحه تیتانیوم GR5 را جوش داد؟
بله، با جوشکاری TIG یا پلاسما تحت پوشش محافظ گاز بی اثر. برای جلوگیری از جمع‌آوری اکسیژن و نیتروژن که جوش را شکننده می‌کند،-نظافت، پشتیبان آرگون و خنک‌سازی کنترل‌شده پس از جوش{2}} مورد نیاز است.
چه محدوده ضخامتی در دسترس است؟
ورق از حدود 0.4 میلی متر تا 4.75 میلی متر و صفحه از 4.75 میلی متر به بالا، معمولاً تا 100 میلی متر عرضه می شود. عرض تا حدود 2000 میلی متر و طول تا حدود 6000 میلی متر از قابلیت های آسیاب معمولی هستند.
آیا صفحه تیتانیوم GR5 برای خدمات دریایی مناسب است؟
بله. Ti-6Al-4V در برابر حمله آب دریا و کلرید مقاومت می کند و برای شفت پروانه، محفظه زیر دریا و اتصالات بدنه استفاده می شود. نمرات CP ممکن است در جایی که حداکثر حاشیه خوردگی شکاف مورد نیاز است ترجیح داده شود.
چگونه پلیت GR5 قبل از تحویل آزمایش می شود؟
تجزیه و تحلیل شیمیایی، تست کشش و تست سختی استاندارد هستند. آزمایش اولتراسونیک، بررسی ابعادی و بازرسی سطح را می توان اضافه کرد، با نتایج مستند شده در گواهینامه EN 10204 3.1.
چرا Ti-6Al-4V پرمصرف ترین آلیاژ تیتانیوم است؟
زیرا تعادل بی نظیری از استحکام، چقرمگی، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت ساخت را با هزینه ای بسیار کمتر از آلیاژهای تخصصی ارائه می دهد و نیازهای هوافضا، پزشکی و صنعتی را با خانواده یک درجه پوشش می دهد.
