ما هو سلك التيتانيوم من الدرجة التاسعة
يتم سحب سلك التيتانيوم الرقيق في الدرجة 9 من سبيكة Ti-3Al-2.5V، وهي درجة تيتانيوم قريبة من ألفا تقع بين التيتانيوم النقي تجاريًا وسبيكة الدرجة 5 عالية القوة. تعمل إضافة الألومنيوم على زيادة القوة بينما يحافظ محتوى الفاناديوم على ليونة كافية للسحب على البارد إلى أقطار دقيقة، كما تحافظ إضافات السبائك الصغيرة على كثافة قريبة من كثافة التيتانيوم النقي عند 4.5 جم/سم3 تقريبًا.
معيار المنتج الحاكم لهذا السلك هو ASTM B863، والذي يغطي أسلاك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم للاستخدام الصناعي العام. عادةً ما يتم اعتماد الإنتاج الصيني وفقًا للمعيار GB/T 3623 لأسلاك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، وكثيرًا ما تضيف برامج الفضاء الجوي متطلبات إضافية بشأن النظافة وحالة السطح وإمكانية التتبع.
التركيب والقيم الميكانيكية
| عنصر | الصف 9 (Ti-3Al-2.5V) |
|---|---|
| الألومنيوم | 2.5 إلى 3.5% |
| الفاناديوم | 2.0 إلى 3.0% |
| حديد | 0.30% كحد أقصى |
| الأكسجين | 0.12% كحد أقصى |
| نيتروجين / كربون / هيدروجين | 0.03% / 0.05% / 0.015% كحد أقصى |
| التيتانيوم | توازن |
| قوة الشد، صلب | حوالي 620 ميجا باسكال كحد أدنى |
| استطالة، صلب | 10% كحد أدنى |
يوفر السلك الملدن الحد الأدنى من قوة الشد المذكورة مع استطالة كافية لللف والانحناء والتأرجح. تعمل درجات الحرارة المسحوبة على البارد- على زيادة القوة على حساب الليونة، وبالتالي يجب ذكر درجة الحرارة في الطلب لأن نفس الدرجة الاسمية يمكن أن تتصرف بشكل مختلف تمامًا في عملية التشكيل.
الأقطار والتسامح والسطح
يتم إنتاج سلك رفيع من حوالي 0.1 مم إلى عدة مليمترات، مع تشديد تحمل القطر مع انخفاض المقياس. إن البيضاوية والاستقامة والحدبة مهمة بقدر القطر بالنسبة لمعدات التغذية الأوتوماتيكية، ويجب الاتفاق عليها وليس افتراضها.
يتم توفير حالة السطح مشرقة أو مخللة أو مطحونة. يعد السطح النظيف والخالي من الأكسيد- ضروريًا لأسلاك حشو اللحام، حيث ينتهي التلوث المتبقي في حوض اللحام، وللمكونات الطبية أو مكونات طب الأسنان التي يجب تنظيفها إلى مستوى محدد قبل الاستخدام. تعتبر الملفات والبكرات وأطوال القطع المستقيمة كلها نماذج تسليم قياسية، مع تحديد نوع البكرة ووزن السلك ليناسب نظام التغذية الخاص بالعميل.
التطبيقات النموذجية
تستخدم صناعة الطيران سلكًا من الدرجة 9 لتجميعات الأنابيب الهيدروليكية والهوائية وللمثبتات خفيفة الوزن، مع الاستفادة من مزيج القوة المعتدلة والمقاومة للتعرض للسوائل الهيدروليكية والملح. تستخدم المنتجات الاستهلاكية مثل إطارات الدراجات والمعدات الرياضية نفس السبيكة في شكل أنبوب وأسلاك.
تستخدم الأجهزة الطبية وأجهزة طب الأسنان أسلاكًا دقيقة للينابيع والأسلاك المقوسة ومكونات التوجيه حيث يعد التوافق الحيوي ومقاومة التآكل أمرًا ضروريًا. تشكل المواد الاستهلاكية للحام والمواد الأولية للتصنيع الإضافي والمثبتات الدقيقة الطلب المتبقي، ويضع كل من هذه التطبيقات تركيزًا مختلفًا على الحالة المزاجية وحالة السطح واتساق القطر.
التفتيش والمناولة
يغطي الفحص الوارد عادةً القطر عند عدة نقاط على طول الطول، والعيوب السطحية تحت التكبير، والتركيب الكيميائي للحرارة وخصائص الشد للسلك النهائي. يستحق محتوى الهيدروجين اهتمامًا خاصًا، لأن الهيدروجين الزائد ينتج عنه تقصف غير مرئي على السطح ويظهر فقط ككسر هش أثناء التشكيل.
تتبع الشهادة EN 10204 3.1 للطلبات الصناعية العامة، مع تسجيل رقم الحرارة والكيمياء والنتائج الميكانيكية ومعيار التصنيع. يجب تخزين الأسلاك في ظروف جافة والتعامل معها بقفازات نظيفة، نظرًا لأن ملامسة الأصابع والرطوبة يتركان بقايا تظهر لاحقًا على شكل عيوب سطحية بعد المعالجة الحرارية.
الأسئلة المتداولة
س: ما هو الفرق بين سلك التيتانيوم من الدرجة 9 والصف 5؟
ج: الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) أقوى ولكن أصعب في التشكيل، بينما توفر الدرجة 9 (Ti-3Al-2.5V) ما يقرب من ثلثي القوة مع قابلية تشكيل على البارد أفضل بكثير، والتي تناسب الأسلاك والأنابيب الرفيعة.
س: ما هي الأقطار التي يمكن توفيرها؟
ج: يبدأ الإنتاج من حوالي 0.1 ملم في المقياس الدقيق إلى عدة ملليمترات، مع توفر تفاوتات قطرية أكثر صرامة للأحجام الدقيقة المستخدمة في التطبيقات الطبية وتطبيقات اللحام.
س: ما هو المعيار الذي ينطبق على سلك التيتانيوم من الدرجة 9؟
ج: يغطي ASTM B863 أسلاك سبائك التيتانيوم من الدرجة 9، وGB/T 3623 هو معيار المنتج الصيني المكافئ لأسلاك التيتانيوم وسبائك التيتانيوم. يجب أن تسمي الشهادة المعيار المستخدم للإصدار.
س: لماذا يتم التحكم في محتوى الهيدروجين بإحكام شديد؟
ج: الهيدروجين فوق الحد المحدد يؤدي إلى تكسر التيتانيوم ويمكن أن يسبب تشققًا أثناء السحب أو اللف أو الخدمة، ولا يمكن اكتشاف الضرر عن طريق الفحص البصري البسيط.
س: هل السلك مناسب لاستخدام حشو اللحام؟
ج: نعم، بشرط أن يكون السطح نظيفاً وخالياً من بقايا الأكسيد وزيوت التشحيم، وأن تكون الدرجة مطابقة للمعدن الأساسي للمفاصل.
