لوله تیتانیومی درجه 9 (Ti-3Al-2.5V) برای دوچرخه و قطعات عملکردی
Oct 20, 2025
لوله تیتانیوم درجه 9 چیست؟
تیتانیوم درجه 9 (Ti{4}}3Al-2.5V، UNS R56320) یک آلیاژ تیتانیوم تقریبا آلفا است که بین تیتانیوم خالص تجاری و آلیاژهای با استحکام بالا مانند Ti-6Al-4V (درجه 5) قرار می گیرد. ترکیب آن از تقریباً 3٪ آلومینیوم و 2.5٪ وانادیم استحکام دو برابری تیتانیوم CP را فراهم می کند در حالی که شکل پذیری و جوش پذیری سرد را حفظ می کند. لوله درجه 9 سرد کشیده شده به طور گسترده برای قاب و اجزای دوچرخه استفاده می شود، جایی که ترکیبی از وزن سبک، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر خوردگی و پرداخت سطح تمیز ضروری است.
ترکیب شیمیایی
| عنصر | وزن % |
|---|---|
| آلومینیوم (Al) | 2.5 - 3.5 |
| وانادیوم (V) | 2.0 - 3.0 |
| آهن (آهن)، حداکثر | 0.25 |
| اکسیژن (O)، حداکثر | 0.15 |
| کربن (C)، حداکثر | 0.08 |
| نیتروژن (N)، حداکثر | 0.03 |
| هیدروژن (H)، حداکثر | 0.015 |
| باقیمانده، هر / کل، حداکثر | 0.1 / 0.4 |
| تیتانیوم (Ti) | تعادل |
خواص مکانیکی به ازای ASTM B861
| اموال | مقدار (دقیقه) |
|---|---|
| استحکام کششی | 620 مگاپاسکال (90 ksi) |
| قدرت تسلیم، 0.2٪ افست | 483 مگا پاسکال (70 ksi) |
| ازدیاد طول | 15% |
| تراکم | 4.48 گرم بر سانتی متر مکعب |
مزایای پردازش سرد کشیده شده
تلورانس های ابعادی محکم در قطر خارجی و ضخامت دیوار.
سطح روشن و صاف با زبری کم، مناسب برای رنگ آمیزی یا آنودایز کردن.
بهبود استحکام خستگی از طریق کنترل جریان دانه و کاهش عیوب سطحی.
صافی بالا برای طول لوله های بلند مورد استفاده در قاب ها و قطعات ساختاری.
دوچرخه و برنامه های کاربردی
لوله سرد کشیده درجه 9 یک ماده استاندارد برای قاب دوچرخه، فرمان، پایه صندلی و سایر اجزای لوله است. در مقایسه با تیتانیوم CP، درجه 9 اجازه می دهد تا دیوارهای نازک تر با استحکام برابر، وزن قاب را کاهش دهد. در مقایسه با Ti-6Al-4V، جوشکاری و شکل سرد به شکل های پیچیده مانند لوله های قاب لبه دار آسان تر است. استقامت خستگی بالا و رفتار میرایی این آلیاژ، سواری راحت در مسافت های طولانی را می دهد و مقاومت در برابر خوردگی آن نگرانی های زنگ زدگی را در هر شرایط آب و هوایی از بین می برد.
سایر برنامه های کاربردی
لوله های هیدرولیک و سوخت هوافضا.
سیستم های اگزوز و اجزای صدا خفه کن.
لوله ابزار دقیق دریایی و دریایی.
خطوط پردازش شیمیایی نیاز به استحکام متوسط و مقاومت در برابر خوردگی دارند.
سیم پرکننده جوش و بست.
ساخت و جوش
لوله درجه 9 با جوش قوسی تنگستن گاز با استفاده از پرکننده Ti-3Al-2.5V مطابق با محافظ آرگون جوش داده می شود. خم شدن سرد و شعله ور شدن بدون پیش گرم کردن برای اکثر ضخامت دیوارها امکان پذیر است. خم شدن شدید ممکن است پس از شکل گیری نیاز به بازپخت داشته باشد. برای تولید قاب دوچرخه، عملیات چسباندن و جابجایی بر روی لوله آنیل شده انجام می‌شود و اتصالات جوشی معمولاً در صورت نیاز به حداکثر عمر خستگی، تنش را کاهش می‌دهند.
استانداردها و معادل ها
لوله بدون درز: ASTM B861 درجه 9.
لوله جوش: ASTM B338; قطر بزرگ- جوش داده شده: ASTM B862.
لوله های هوافضا: AMS 4943، AMS 4944.
UNS: R56320.
سوالات متداول
چرا تیتانیوم درجه 9 برای قاب دوچرخه ترجیح داده می شود؟
درجه 9 تقریباً دو برابر استحکام تیتانیوم CP را با جوش پذیری بهتر و شکل پذیری سرد نسبت به درجه 5 ارائه می دهد و به قاب های دیوار نازک-سبک با مقاومت در برابر خستگی بالا اجازه می دهد.
استحکام کششی لوله تیتانیوم درجه 9 چقدر است؟
در ASTM B861، حداقل استحکام کششی 620 مگاپاسکال و حداقل استحکام تسلیم 483 مگاپاسکال با 15 درصد کشیدگی است.
آیا لوله تیتانیوم درجه 9 می تواند به صورت سرد تشکیل شود؟
بله. درجه 9 قوی ترین آلیاژ تیتانیوم است که هنوز به راحتی در سرد شکل می گیرد، به همین دلیل است که از آن برای لوله های دوچرخه و قطعات خم شده استفاده می شود.
لوله درجه 9 چگونه جوش داده می شود؟
با جوشکاری قوس تنگستن گاز با سیم پرکننده مطابق و محافظ آرگون در هر دو طرف. برای خستگی مفاصل بحرانی-تسکین استرس پس از جوش توصیه می‌شود.
تفاوت بین لوله تیتانیوم درجه 9 و درجه 5 چیست؟
درجه 5 (Ti-6Al-4V) حدود 40٪ قوی تر است اما شکل پذیری بسیار کمتری دارد و جوشش سخت تر است. درجه 9 مقداری استحکام را با شکل پذیری عالی، جوش پذیری و عملکرد خستگی عوض می کند.
چه استانداردهایی لوله تیتانیوم درجه 9 را پوشش می دهد؟
ASTM B861 برای لوله بدون درز، ASTM B338 برای لوله جوش داده شده، ASTM B862 برای لوله با قطر بزرگ- جوش داده شده، و AMS 4943/4944 برای لوله های هوافضا.
