صفحه تیتانیوم ASTM F67

صفحه تیتانیوم ASTM F67 یک درجه محبوب از تیتانیوم خالص تجاری است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. چهار سطح وجود دارد، یعنی سطح 1، سطح 2، سطح 3 و سطح 4. درجه 1 انعطاف پذیرترین و نرم ترین درجه است، در حالی که درجه 4 قوی ترین است. هر درجه دارای خواص منحصر به فردی است و به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی، نسبت استحکام به وزن بالا و زیست سازگاری شناخته شده است. معروف ASTM F67 مشخصاتی است که محصولات صفحه، ورق و نوار تیتانیوم بدون آلیاژ را پوشش می دهد که در ساخت تجهیزات پردازش شیمیایی استفاده می شود. یکی از مهمترین الزامات، کنترل ناخالصی های موجود در تیتانیوم است. ناخالصی هایی مانند هیدروژن، نیتروژن و سایر عناصر می توانند بر استحکام و شکل پذیری تیتانیوم و همچنین زیست سازگاری آن تأثیر بگذارند. بنابراین، استاندارد محدودیت‌هایی را برای این ناخالصی‌ها و همچنین الزامات آزمایشی تعیین می‌کند تا اطمینان حاصل شود که تیتانیوم این محدودیت‌ها را برآورده می‌کند. فرآیندهای تولیدی که برای تولید تیتانیوم برای کاربردهای پزشکی استفاده می‌شوند باید الزامات مشخصی را که در ASTM F67 بیان شده است، برآورده کند. این فرآیندها شامل ذوب، آهنگری و ماشینکاری است و باید در یک محیط کنترل شده برای جلوگیری از آلودگی و اطمینان از کیفیت ثابت انجام شود.

GR-1 فهرست ترکیب شیمیایی (%) - چگالی: 4. 51 گرم بر سانتی متر مکعب
هایبوولتی
محتویات اصلی	ناخالصی ها بیشتر از کمتر یا مساوی نیستند
تیتانیوم	اهن	کربن	نیتروژن	هیدروژن	اکسیژن	عناصر دیگر
						تنها	مجموع
لبه	0.2	0.08	0.03	0.015	0.18	0.1	0.4

 

GR.2ترکیب شیمیایی
اکسیژن (O)	0.25 حداکثر		باقیمانده ها	0.4 حداکثر
نیتروژن (N)	0.03 حداکثر		تیتانیوم (Ti)	بال
کربن (C)	0.08 حداکثر		هیدروژن (H)	0.015 حداکثر

 

علامت تجاری	استحکام کششی،MPa( دقیقه)	قدرت تسلیم،MPa( دقیقه)	ازدیاد طول، %( دقیقه)	نرخ کاهش سطح، % (دقیقه)
GR2 می باشد	345	275	20	30

 

GR3آلیاژ تیتانیوم
تیتانیوم (Ti)	لبه		هیدروژن (H)	کمتر یا مساوی با 0.015
آهن (آهن)	کمتر یا مساوی با 0.30		اکسیژن (O)	کمتر یا مساوی با 0.20
کربن (C)	کمتر یا مساوی با 0.10		آلومینیوم (AI)	5.5~ 6.8
نیتروژن (N)	کمتر یا مساوی با 0.05		وانادیوم (V)	3.5~4.5

 

GR3خواص مکانیکی آلیاژ تیتانیوم:		تراکم/ درجه حرارت
استحکام کششی	σ b/MPa2895	چگالی آلیاژ تیتانیوم GR3: 4.5 (g/cm3)
تنش ازدیاد طولی باقیمانده را مشخص کنید	σ r0.2/MPa بزرگتر یا مساوی 825
ازدیاد طول	85(%) بزرگتر یا مساوی 10	دمای کاری GR3 -100~550 (درجه)
نرخ کاهش در منطقه	85(%) بزرگتر یا مساوی 10

 

ترکیب شیمیایی تیتانیوم Grade4
علامت تجاری	ناخالصی ها بیشتر از
رتبه 4	تیتانیوم (Ti)	آهن (آهن)	کربن (C)	نیتروژن (N)	هیدروژن (H)	اکسیژن (O)	آلومینیوم (Al)	وانادیوم (V)
	لبه	کمتر یا مساوی با 0.30	کمتر یا مساوی با 0.08،	کمتر یا مساوی با 0.05	کمتر یا مساوی با 0.015	کمتر یا مساوی با 0.20	5.5-6.75	3.5-4.5

 

ASTM F67 استاندارد شناخته شده ای برای مواد تیتانیوم مورد استفاده در دستگاه های پزشکی است. متداول ترین آلیاژهای تیتانیوم مورد استفاده مطابق با این استاندارد عبارتند از تیتانیوم درجه 1، 2 و 3.

 

تیتانیوم درجه 1 یک شکل تجاری خالص از تیتانیوم است که بدون آلیاژ و استحکام کمتری دارد. عمدتاً در ایمپلنت های جراحی مانند پیچ ​​های استخوانی، صفحات و پین ها استفاده می شود. اگرچه به اندازه سایر آلیاژهای تیتانیوم قوی نیست، اما توانایی طبیعی آن در پیوند با بافت انسانی آن را برای کاربردهای پزشکی ایده آل می کند.

 

تیتانیوم درجه 2 نیز از نظر تجاری تیتانیوم خالص است اما حاوی مقادیر کمی اکسیژن، کربن و نیتروژن است. این قوی تر از سطح 1 است اما هنوز هم زیست سازگاری مشابهی دارد. تیتانیوم درجه 2 معمولاً در ایمپلنت های ارتوپدی مانند تعویض مفصل ران و زانو استفاده می شود.

 

تیتانیوم درجه 3، مانند تیتانیوم درجه 1 و درجه 2، شکل تجاری خالص تیتانیوم است. مقاومت در برابر خوردگی بالاتری دارد و از سطح 1 و 2 قوی تر است. این آلیاژ تیتانیوم معمولاً در ایمپلنت های دندانی و همچنین ایمپلنت های ارتوپدی و ستون فقرات استفاده می شود.

 

Ti{0}}Al-4V (درجه 5): این آلیاژ تیتانیوم حاوی 6٪ آلومینیوم و 4٪ وانادیم است. این بسیار قوی تر از تیتانیوم خالص تجاری است و معمولاً در کاربردهای هوافضا و زیست پزشکی استفاده می شود. این به دلیل وزن سبک و نسبت استحکام به وزن بالا شناخته شده است.

 

Ti-6Al-4V ELI (درجه 23): این نسخه بهبودیافته Ti-6Al-4V است که برای کاربردهای پزشکی طراحی شده است. از آنجایی که میزان اکسیژن و نیتروژن آن کمتر از Ti-6Al-4V است، به آن تیتانیوم "فوق العاده کم شکاف" نیز می‌گویند. این آلیاژ معمولا در ایمپلنت هایی مانند تعویض مفصل زانو و مفصل ران استفاده می شود.

این فرآیند شامل عبور دادن شمش تیتانیوم از یک سری غلتک برای کاهش ضخامت شمش تیتانیوم است.

 

شمش ابتدا تا دمای بالا گرم می شود تا نرم شود و شکل پذیرتر شود.

 

سپس آن را رول کنید تا به ضخامت مورد نظر برسد.

 

سپس صفحات تیتانیوم نورد شده به اندازه مورد نیاز بریده می شوند.

 

و برای بهبود خواص مکانیکی آن تحت عملیات حرارتی بیشتری قرار گیرد.

 

ایمپلنت های پزشکی:به دلیل زیست سازگاری عالی، به طور گسترده ای در تولید ایمپلنت های پزشکی مانند ایمپلنت های دندانی، ضربان سازها و قطعات جایگزین مفصلی استفاده می شود.

 

هوافضا:ورق ASTM F67 به دلیل سبک بودن و نسبت استحکام به وزن بالا در صنعت هوافضا برای ساخت قطعات هواپیما استفاده می شود.

 

پردازش شیمیایی:به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی در برابر اسیدها و مواد شیمیایی مختلف در صنایع فرآوری شیمیایی استفاده می شود.

 

دریایی:ورق ASTM F67 به دلیل مقاومت در برابر خوردگی آب نمک در کاربردهای دریایی استفاده می شود.

 

تگ های محبوب: صفحه تیتانیوم astm f67، تولید کنندگان، تامین کنندگان، ورق تیتانیوم astm f67 چین