سیم تیتانیوم مستقیم Gr23 برای کاربردهای هوافضا
Oct 23, 2025
سیم تیتانیوم مستقیم Gr23: توضیحات مواد
درجه 23 (Gr23) نسخه بینابینی اضافی-کم- آلیاژ Ti-6Al-4V است که معمولاً Ti-6Al-4V ELI نامیده می شود. این یک آلیاژ آلفا + بتا تیتانیوم است که به صورت سیم، میله، لوله، صفحه و فویل عرضه می شود. به صورت سیمی، این ماده هم به صورت سیم پیچ‌دار و هم به صورت سیم مستقیم تولید می‌شود، که در آن سیم تا یک راستی کنترل‌شده صاف می‌شود تا بتوان آن را به طور خودکار تغذیه کرد، به طول برش داد و روی تجهیزات CNC یا روباتیک شکل داد. Gr23 استحکام بالا را با شکل‌پذیری، چقرمگی شکست و رفتار خستگی بهتر از Ti-6Al-4V استاندارد ترکیب می‌کند، به همین دلیل است که برای اتصال دهنده‌های هوافضا، فنرها، کابل‌های کنترل و قطعات ابزار و به همان اندازه برای دستگاه‌های پزشکی انتخاب شده است.
سیم و مفتول در آلیاژهای تیتانیوم و تیتانیوم به طور معمول به صورت دیسک یا سیم پیچ عرضه می شود و بخشی از خروجی به صورت طول مستقیم عرضه می شود. شکل مستقیم در جایی ترجیح داده می شود که عملیات زیر برش خودکار، سرفصل یا شکل دهی باشد، زیرا انحنای باقیمانده در غیر این صورت دقت تغذیه را مختل می کند.
خواص مکانیکی و ترکیب شیمیایی
خواص مکانیکی سیم Gr23 در ASTM B863، پوشش استاندارد سیم تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم مشخص شده است. الزامات معمولی در زیر ذکر شده است.
| اموال | مورد نیاز |
|---|---|
| استحکام کششی | حداقل 793 مگاپاسکال |
| قدرت تسلیم | حداقل 759 مگاپاسکال |
| ازدیاد طول | حداقل 10 درصد |
| کاهش مساحت | حداقل 15 درصد |
ترکیب شیمیایی تا حدود زیر کنترل می شود. سطوح پایین بینابینی، به ویژه اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن، چیزی است که درجه ELI را از Ti-6Al-4V استاندارد متمایز می کند و به آن چقرمگی بالاتری می بخشد.
| عنصر | محتوا، درصد بر حسب جرم |
|---|---|
| آلومینیوم (Al) | 5.5 - 6.5 |
| وانادیوم (V) | 3.5 - 4.5 |
| آهن (آهن) | حداکثر 0.20 |
| کربن (C) | حداکثر 0.08 |
| نیتروژن (N) | حداکثر 0.012 |
| هیدروژن (H) | حداکثر 0.005 |
| اکسیژن (O) | 0.03 - 0.11 |
| عناصر دیگر، هر کدام | حداکثر 0.10 |
| عناصر دیگر، کل | حداکثر 0.40 |
ایالات، تحمل ها و بسته بندی
وضعیت‌های عرضه:-حالت کار سرد (Y)، گرم-حالت کار (R) و حالت آنیل شده (M).
تحمل قطر: مثبت یا منفی 0.03 میلی متر تا 0.05 میلی متر، بسته به قطر و حالت.
صافی: کنترل می شود تا سیم بتواند توسط تجهیزات اتوماتیک تغذیه شود. طول های مستقیم به سفارش برش داده می شود.
سطح: روشن، ترشی یا تمیز شده مکانیکی، عاری از ترک، چین، رسوب و عیوب مضر.
بسته بندی: کیسه پلاستیکی، کارتن و جعبه چوبی، با کویل یا بسته های مستقیم برای جلوگیری از خم شدن در حمل و نقل.
فرم ها، استانداردها و ابعاد محصول تیتانیوم
در کنار سیم مستقیم، همان خانواده مواد به اشکال ذکر شده در زیر موجود است. استانداردها همانطور که توسط ASTM صادر شده و در صورت لزوم، به عنوان مشخصات ASME مربوطه ذکر می شوند.
| فرم محصول | نمرات | استاندارد | ابعاد مشترک |
|---|---|---|---|
| لوله و لوله بدون درز | Gr. 1، 2، 3، 7، 9، 12، 16، 17 | ASTM B861 / ASME SB861 | OD 6 - 114 میلی متر، دیوار 0.5 - 8.0 میلی متر، طول تا 15 متر |
| لوله جوش داده شده | Gr. 1، 2، 9، 12 | ASTM B862 / ASME SB862 | OD 3 - 100 میلی متر، دیوار 0.3 - 3.0 میلی متر، طول تا 15 متر |
| میله و میله (گرد، شش گوش، مربع) | Gr{0}}، 7، 9، 12، 16، 17، 23 | ASTM B348 / ASME SB348 | قطر یا عرض 5 - 300 میلی متر، طول 3 متر یا 4 متر، یا برش به طول |
| سیم و میله | Gr. 1، 2، 4، 5; نمرات پزشکی به ASTM F67 و ASTM F136 | ASTM B348، ASTM F67، ASTM F136 | سیم 0.5 - 10 میلی متر، میله 10 - 25 میلی متر |
| بشقاب | Gr{0}}، 7، 9، 12، 16، 17، 23 | ASTM B265 / ASME SB265 | ضخامت 4.76 - 100 میلی متر، عرض 600 - 2000 میلی متر |
| ورق | Gr. 1 - 5، 7، 9، 12 | ASTM B265 / ASME SB265 | ضخامت 0.1 - 4.75 میلی متر، عرض 600 - 1500 میلی متر |
| فویل و نوار | گر. 1، 2 | ASTM B265 | ضخامت 0.025 - 0.1 میلی متر، عرض 50 - 500 میلی متر |
نمرات در سیستم شماره‌گذاری یکپارچه مورد استفاده توسط استانداردهای تیتانیوم ASTM نقل‌شده است، بنابراین تعیین درجه یکسانی اعمال می‌شود، چه محصول سیم، میله، صفحه یا لوله باشد، در حالی که الزامات خواص مکانیکی توسط استانداردی تنظیم می‌شود که بر شکل محصول حاکم است.
کاربردها در هوافضا و مهندسی پزشکی
در مهندسی هوافضا، ترکیبی از استحکام ویژه بالا و عملکرد خستگی خوب، سیم Gr23 را برای اتصال دهنده‌ها، سیم قفل، فنرها، مجموعه‌های کابل و اجزای ابزار و برای قطعاتی که در محدوده دمایی وسیعی کار می‌کنند، مناسب می‌سازد. مقاومت آن در برابر اکسیداسیون، اسیدها، قلیاها و آب دریا از استفاده در تجهیزات مهندسی دریایی و شیمی پشتیبانی می کند. در پزشکی، زیست سازگاری آلیاژ و مقاومت در برابر خوردگی آن، امکان استفاده از آن را برای ایمپلنت ها و ابزار جراحی، جایی که با بافت سازگار است و به کاهش واکنش های آلرژیک و رد کمک می کند، می دهد. از آنجایی که این ماده مغناطیسی نیست و رسانایی حرارتی پایینی دارد، برای قطعات ابزار تخصصی نیز استفاده می شود.
سوالات متداول: سیم تیتانیوم مستقیم Gr23
س: تفاوت بین تیتانیوم درجه 23 و درجه 5 چیست؟
هر دو Ti-6Al-4V هستند، اما درجه 23 نسخه بینابینی بسیار کم است، بنابراین اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن در حد پایین‌تری نگه داشته می‌شوند. این به درجه 23 انعطاف پذیری و چقرمگی شکست بالاتر با حداقل استحکام کمی کمتر می دهد.
س: کدام استاندارد سیم تیتانیوم درجه 23 را پوشش می دهد؟
ASTM B{0}} ویژگی‌های مکانیکی سیم تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم را مشخص می‌کند، از جمله درجه 23. تحمل‌های شیمی و محصول طبق استاندارد یکسان و با مشخصات محصول ASTM قابل اجرا کنترل می‌شوند.
س: تحمل چه قطری برای سیم مستقیم Gr23 طبیعی است؟
تلورانس های مثبت یا منفی 0.03 میلی متر تا 0.05 میلی متر معمولی هستند، با مقدار دقیق بسته به قطر، وضعیت عرضه و مشخصات مورد توافق برای سفارش.
س: حالات Y، R و M به چه معناست؟
Y حالت-سرد، R حالت گرم-و M حالت آنیل شده است. حالت آنیل معمولاً زمانی انتخاب می شود که عملیات زیر به حداکثر شکل پذیری نیاز داشته باشد.
س: چرا از گرید ELI در بخش های هوافضا و پزشکی استفاده می شود؟
زیرا کاهش محتوای بینابینی باعث بهبود چقرمگی و رفتار خستگی می‌شود که از نظر ایمنی{0}}بسته‌کننده‌ها و ایمپلنت‌ها مهم است و آلیاژ زیست سازگار و مقاوم در برابر مایعات بدن است.
س: سیم تیتانیوم چگونه برای حمل و نقل بسته بندی می شود؟
کویل ها یا طول های مستقیم در کیسه های پلاستیکی بسته بندی می شوند، سپس کارتن ها و جعبه های چوبی، با پشتیبانی ارائه می شود تا سیم در حین حمل و نقل و نگهداری خم نشود یا خراشیده نشود.
