Slitstyrka hos titanlegering av grad 5

I obehandlat skick uppvisar titanlegering av grad 5 endast måttlig slitstyrka. Under torr glidning, nötande eller slitande förhållanden tenderar den att uppleva adhesivt slitage och abrasivt slitage på grund av dess relativt låga hårdhet och höga friktionskoefficient mot metaller eller keramik. Vid kontakt med andra metalliska material kan titanlegering lätt galla, fastna eller skadas på ytan. Därför, i applikationer som involverar relativ rörelse, friktion, upprepad kontakt eller abrasiva miljöer, rekommenderas ytbehandling starkt eller till och med nödvändig.

Anodisering: ökar ythårdheten och korrosionsbeständigheten.

Gasnitrering eller plasmanitrering: bildar ett hårt, slitstarkt skikt som avsevärt minskar friktion och slitage.

Physical Vapor Deposition (PVD) beläggningar som TiN, DLC eller CrN: ger extremt hög ythårdhet och låg friktionskoefficient.

Termisk oxidation: förbättrar hårdheten och livslängden.

Med korrekt ytmodifiering kan slitstyrkan för Grad 5 förbättras med flera gånger eller till och med en storleksordning. För komponenter som lager, kugghjul, axlar, fästelement under nötning och glidande delar är ytbehandling därför väsentlig för att uppnå acceptabel livslängd.

Grad 5 titanlegering är utmärkt lämpad för dynamiska belastningar, vibrationer och utmattningskritiska applikationer och är faktiskt ett av de mest använda materialen under sådana arbetsförhållanden över hela världen.

För det första har den enastående hög-cykelutmattningsprestanda, särskilt i värme-behandlat tillstånd (lösningsbehandlad och åldrad). Dess utmattningshållfasthet är stabil och håller väl vid drifttemperaturer upp till 315 grader. För det andra har den hög seghet och bra motstånd mot spricktillväxt, vilket gör att den tål upprepade vibrationer, stötar och växlande belastningar utan plötsliga fel. För det tredje hjälper dess låga elasticitetsmodul och höga hållfasthet att absorbera vibrationsenergi och minska stresskoncentrationen jämfört med många höghållfasta stål.

Strukturella komponenter för flygplan, landningsställ och motorfästen under långvariga vibrations- och utmattningsbelastningar.

Bilventiler, vevstakar och upphängningsdelar.

Medicinska implantat som tål upprepade mänskliga rörelsebelastningar.

Marina och offshore-strukturer utsatta för våginducerade vibrationer och cyklisk belastning.

Utformningen måste dock undvika skarpa skåror, grova ytdefekter eller överdriven slitning, eftersom dessa faktorer kan minska utmattningslivslängden. Med rätt geometri, ytkvalitet och valfri ytbehandling, presterar Grade 5 tillförlitligt under svåra dynamiska och utmattningsförhållanden.

Grad 5 titanlegering har måttlig inneboende slitstyrka och kräver vanligtvis ytbehandling för friktions- och slitagemiljöer. Samtidigt uppvisar det enastående prestanda under dynamiska belastningar, vibrationer och utmattningsförhållanden och är allmänt erkänt som ett förstklassigt material för cykliska belastningskonstruktioner.