1. Ti-6Al-4V ผ่านการอบร้อนหรือไม่?
ใช่ Ti-6Al-4V คือโดยทั่วไปจะได้รับการบำบัดด้วยความร้อนเพื่อปรับแต่งคุณสมบัติทางกล (เช่น ความแข็งแรง ความเหนียว ความต้านทานต่อความเมื่อยล้า) ให้เหมาะกับความต้องการใช้งานเฉพาะ กระบวนการบำบัดความร้อนสำหรับ Ti-6Al-4V จะขึ้นอยู่กับคุณลักษณะการเปลี่ยนเฟสเป็นหลัก-โลหะผสมนี้เป็นโลหะผสมไทเทเนียมสอง-เฟส (ประกอบด้วยเฟสและเฟสที่อุณหภูมิห้อง) และการบำบัดความร้อนจะควบคุมเศษส่วนของปริมาตร สัณฐานวิทยา และการกระจายตัวของทั้งสองเฟสเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพตามที่ต้องการ
วิธีการบำบัดความร้อนโดยทั่วไปสำหรับ Ti-6Al-4V ได้แก่:
การบำบัดด้วยสารละลายและการชะลอวัย (STA): นี่เป็นกระบวนการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด ขั้นแรก โลหะผสมจะถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่าทรานสซัส - (โดยทั่วไปคือ 995–1010 องศา ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ) หรือในพื้นที่เฟส + (ประมาณ 920–960 องศา ) เพื่อบำบัดสารละลาย ตามด้วยการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว (การดับด้วยน้ำ) เพื่อให้ได้เฟสมาร์เทนซิติก '- ที่แพร่กระจายได้หรือโครงสร้าง + ละเอียด จากนั้น จะบ่มที่อุณหภูมิต่ำกว่า (ปกติคือ 480–650 องศา) เป็นเวลาหลายชั่วโมงเพื่อตกตะกอน - ระยะทุติยภูมิที่ละเอียดและสม่ำเสมอจากระยะที่แพร่กระจายได้ กระบวนการนี้ช่วยปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งของโลหะผสมได้อย่างมาก (เช่น ความต้านทานแรงดึงอาจสูงถึง 1100–1300 MPa) ในขณะที่ยังคงความเหนียวที่ดี ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่รับน้ำหนักสูง- เช่น ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ของเครื่องบินหรือตัวยึดโครงสร้าง
การหลอม: การหลอมใช้เพื่อลดความเครียดภายใน ปรับปรุงความเหนียว หรือรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างจุลภาค กระบวนการหลอมทั่วไป ได้แก่ :
การหลอมการตกผลึกซ้ำ: ให้ความร้อนถึงบริเวณเฟส + (ประมาณ 900–950 องศา ) เป็นระยะเวลาหนึ่ง จากนั้นค่อย ๆ เย็นลงเพื่อขจัดปัญหาการแข็งตัวและขัดเกลาเมล็ดข้าว
บรรเทาความเครียดอบอ่อน: ให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่า (ประมาณ 500–600 องศา ) แล้วค้างไว้ จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ เพื่อลดความเค้นตกค้างจากการตัดเฉือนหรือการขึ้นรูปเป็นหลัก โดยไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกลอย่างมีนัยสำคัญ
การบำบัดความร้อนด้วยเบต้า: การทำความร้อนโลหะผสมให้สูงกว่าอุณหภูมิทรานสซัส - (ประมาณ 1,000–1,050 องศา ) เพื่อเปลี่ยนสถานะให้อยู่ในเฟส - จากนั้นจึงทำให้เย็นลงในอัตราที่ควบคุม กระบวนการนี้ทำให้เกิดโครงสร้างเกรน - หยาบโดยมีเฟส - ตกตะกอน ซึ่งสามารถเพิ่มความต้านทานการคืบ (สำคัญสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง- เช่น ใบพัดกังหัน) แต่อาจลด-ความเหนียวของอุณหภูมิห้อง




2.ความต้านทานการกัดกร่อนของ Ti-6Al-4V นั้นแข็งแกร่งหรือไม่?
ความต้านทานการกัดกร่อนของ Ti-6Al-4V คือยอดเยี่ยมและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ โลหะผสมนี้มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง โดยสาเหตุหลักมาจากการก่อตัวของฟิล์มแพสซีฟไททาเนียมไดออกไซด์ (TiO₂) ที่มีความหนาแน่น เสถียร และซ่อมแซมตัวเองได้เอง-บนพื้นผิว
โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะทำงานได้ดีใน:
สารละลายที่เป็นน้ำ รวมถึงน้ำจืด น้ำทะเล และสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นกลาง/เป็นกรดอ่อน/เป็นด่างส่วนใหญ่ แม้จะแช่อยู่ในน้ำทะเลเป็นเวลานาน- ก็ยังมีการกัดกร่อนน้อยที่สุด (เช่น อัตราการกัดกร่อนมักจะต่ำกว่า 0.01 มิลลิเมตร/ปี)
การตั้งค่าทางอุตสาหกรรม เช่น ความต้านทานต่อกรดอินทรีย์ เกลือ และตัวกลางออกซิไดซ์บางชนิด
สาขาชีวการแพทย์ ซึ่งความต้านทานการกัดกร่อนทำให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (ไม่มีการชะล้างไอออนที่เป็นอันตราย) เมื่อใช้เป็นรากฟันเทียม (เช่น ข้อต่อสะโพก รากฟันเทียม)
อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่า Ti-6Al-4V ไม่สามารถต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างสมบูรณ์ อาจเกิดการกัดกร่อนแบบรูพรุนหรือรอยแยกในสารละลายคลอไรด์ที่มีความเข้มข้นสูง (เช่น น้ำทะเลเข้มข้นภายใต้สภาวะนิ่ง) หรือกรดรีดิวซ์ที่รุนแรง (เช่น กรดไฮโดรฟลูออริก) ซึ่งฟิล์มเฉื่อยอาจเสียหายและไม่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้อย่างมีประสิทธิภาพ