1. Отпорност на хабање легуре титанијума 5 степена и неопходност површинског третмана
У свом необрађеном стању, легура титанијума степена 5 показује само умерену отпорност на хабање. У условима сувог клизања, абразива или фреттинга, има тенденцију да доживи адхезивно и абразивно хабање због своје релативно ниске тврдоће и високог коефицијента трења о метале или керамику. Када је у контакту са другим металним материјалима, легура титанијума може лако да се жучи, заплести или претрпи површинско оштећење. Стога, у апликацијама које укључују релативно померање, трење, поновљени контакт или абразивна окружења, површински третман се снажно препоручује или чак неопходан.
Уобичајени површински третмани за побољшање перформанси хабања укључују:
Анодизација: повећава површинску тврдоћу и отпорност на корозију.
Гасно нитрирање или плазма нитрирање: формира чврст слој отпоран на хабање, значајно смањујући трење и хабање.
Превлаке за физичко таложење паре (ПВД) као што су ТиН, ДЛЦ или ЦрН: пружају изузетно високу површинску тврдоћу и низак коефицијент трења.
Термичка оксидација: побољшава тврдоћу и век трајања.
Уз одговарајућу модификацију површине, отпорност на хабање степена 5 може се побољшати неколико пута или чак за ред величине. Према томе, за компоненте као што су лежајеви, зупчаници, осовине, причвршћивачи под фреттингом и клизни делови, површинска обрада је неопходна за постизање прихватљивог века трајања.
2. Перформансе под динамичким оптерећењем, вибрацијама и условима замора
Легура титанијума степена 5 је одлично погодна за динамичка оптерећења, вибрације и апликације које су критичне за умор и заправо је један од најчешће коришћених материјала у таквим радним условима широм света.
Прво, има изванредне перформансе високог -замора током циклуса, посебно у условима топлотног{1}}третирања (третирани раствором и стари). Његова заморна чврстоћа је стабилна и добро се одржава на радним температурама до 315 степени. Друго, има високу жилавост и добру отпорност на раст пукотина, што му омогућава да издржи поновљене вибрације, ударе и наизменична оптерећења без изненадног квара. Треће, његов низак модул еластичности и висока чврстоћа помажу у апсорпцији енергије вибрација и смањењу концентрације напона у поређењу са многим челицима високе чврстоће.
Типичне апликације укључују:
Структурне компоненте авиона, стајни трап и носачи мотора под дуготрајним вибрацијама и оптерећењима од замора.
Аутомобилски вентили, клипњаче и делови вешања.
Медицински имплантати који издржавају поновљена оптерећења људског кретања.
Поморске и приобалне структуре изложене вибрацијама изазваним таласима и цикличном оптерећењу.
Међутим, дизајн мора да избегне оштре зарезе, дефекте грубе површине или прекомерно нагризање, јер ови фактори могу смањити век трајања замора. Са одговарајућом геометријом, квалитетом површине и опционим третманом површине, Граде 5 поуздано ради у тешким динамичким условима и условима замора.
Резиме
Легура титанијума 5. степена има умерену отпорност на хабање и обично захтева површинску обраду у условима трења и хабања. У међувремену, показује изванредне перформансе под динамичким оптерећењима, вибрацијама и условима замора и широко је признат као врхунски материјал за конструкцијске примене са цикличним оптерећењем.
