La lega di titanio TC4 è una lega di titanio di tipo - sviluppata con successo dagli Stati Uniti nel 1954, contenente il 6% di elemento stabilizzante e il 4% di elemento stabilizzante V. La composizione nominale della lega di titanio TC4 è 7.0 equivalente in alluminio, 2,9 equivalente di molibdeno e 10-15% della fase allo stato ricotto. L'Al nel sistema Ti-Al-V viene utilizzato per migliorare la resistenza della lega a temperatura ambiente e le proprietà di rinforzo a caldo mediante rinforzo in soluzione solida della fase -, e V è uno dei pochi elementi di lega nelle leghe di titanio che possono aumentare la resistenza e migliorare la plasticità. V è uno dei pochi elementi di lega nelle leghe di titanio che può migliorare sia la resistenza che la plasticità. L'effetto favorevole di V sulla plasticità delle leghe di titanio è dovuto al fatto che non aumenta il rapporto dell'asse c/a del reticolo allo stato -come fanno la maggior parte degli elementi di lega, ma ne riduce piuttosto il rapporto, aumentando così la formazione della fase - ed evitando l'infragilimento della lega durante l'uso prolungato.
Le caratteristiche principali della lega di titanio TC4 sono eccellenti prestazioni complete e buone prestazioni di processo. La lega di titanio TC4 ha resistenza a temperatura ambiente media e resistenza alle alte temperature, buona resistenza allo scorrimento viscoso e stabilità termica, elevata resistenza alla fatica e resistenza all'estensione delle crepe nell'acqua di mare, nonché soddisfacente tenacità alla frattura e resistenza alla corrosione da stress salino caldo, anche la sensibilità all'idrogeno è più piccolo delle leghe TC2 e TC1 ed è adatto per la produzione di un'ampia gamma di leghe a - 196~450 gradi. 196 ~ 450 gradi un'ampia gamma di temperature di lavoro in una varietà di parti, in particolare utilizzando il principio della tolleranza al danno limitano la progettazione delle parti. La lega di titanio TC4 ha anche un'eccellente plasticità e superplasticità del processo, adatta per la formatura con una varietà di metodi di lavorazione a pressione e una varietà di modi di saldatura e lavorazione.
Le principali forme semilavorate delle leghe di titanio TC4 sono barre, forgiati, lamiere, piastre, profili e fili, ecc. Sono utilizzate anche per fusioni (ZTC4).
Lega di titanio TC4ELI
TC4ELI è una versione modificata di TC4, la differenza principale è il diverso contenuto di Al e il minor contenuto di elementi interstiziali Fe, N, H e O. La differenza principale è che le leghe di titanio TC4ELI hanno un contenuto inferiore di elementi interstiziali Fe, N, H e O rispetto a TC4ELI.
La lega di titanio TC4ELI è diventata un materiale ideale per impianti medico-chirurgici grazie alla sua buona biocompatibilità, basso modulo di elasticità, bassa densità, buona resistenza alla corrosione, non tossicità, elevato limite di snervamento, lunga durata a fatica, elevata plasticità a temperatura ambiente e facilità di stampaggio. Il foglio in lega di titanio medicale TC4ELI viene utilizzato principalmente per la riparazione delle ossa craniche, l'innesto osseo, ecc., che ha requisiti più elevati in termini di resistenza, durata alla fatica, plasticità e così via.
La lega di titanio è una lega composta da titanio come base e altri elementi. Il titanio ha due tipi di cristalli omogenei ed eterogenei: il titanio è un isomero elementare omogeneo, con un punto di fusione di 1668 gradi e una struttura reticolare esagonale a fila densa, nota come -titanio, quando è inferiore a 882 gradi, e un corpo- struttura reticolare cubica centrata, nota come -titanio, quando è superiore a 882 gradi. L'uso delle diverse caratteristiche del titanio delle due strutture precedenti aggiunge gli elementi di lega appropriati, in modo che la temperatura di transizione di fase e il contenuto dei componenti cambino gradualmente e ottengano diverse organizzazioni di leghe di titanio (leghe di titanio).
E il contenuto dell'elemento impuro Fe, la resistenza è ridotta, ma può migliorare significativamente la tenacità. TC4 ELI ha buona plasticità, tenacità, buone prestazioni di saldatura e prestazioni a bassa temperatura, ampiamente utilizzato nell'ingegneria criogenica, medica, navale e aeronautica e in altre aree importanti.
La lega TC4 può essere utilizzata in ambienti ordinari o ad alta temperatura, la lega TC4ELI può essere utilizzata in ambienti a temperatura ultrabassa.
I gradi simili della lega di titanio TC4 e della lega di titanio TC4ELI sono: T-6A-4V/Grado 5 (gradi statunitensi), BT 6 (gradi russi), IMI 318 (gradi britannici), TiAI6V4 (gradi tedeschi ).
La produzione di apparecchiature mediche nel corpo umano a causa di traumi, tumori causati da lesioni ossee e articolari, l'uso di titanio e leghe di titanio per la produzione di articolazioni artificiali, placche ossee e viti, è ora ampiamente utilizzata nella pratica clinica. Utilizzato anche nelle articolazioni dell'anca (inclusa la testa del femore), articolazioni del ginocchio, articolazioni del gomito, articolazioni metacarpo-falangee, articolazioni interfalangee, mandibola, vertebre artificiali (ortesi spinale), guscio di pacemaker cardiaco, cuore artificiale (valvola cardiaca), impianti dentali artificiali, titanio-nichel denti ortodontici e rete in titanio nella chirurgia plastica cranica e così via.
Il titanio e le leghe di titanio stanno acquisendo importanza grazie alla loro elevata resistenza specifica, biocompatibilità e resistenza alla corrosione da parte dei fluidi corporei.
Ti 6Al-4V ELI è un grado di Ti 6Al-4V con un piccolo spazio tra i tessuti, che garantisce la massima tenacità per l'acqua di mare e gli ambienti criogenici. Questo grado di lega viene generalmente utilizzato allo stato ricotto e Ti 6Al-4V è una buona scelta per gli impianti medici.
Il processo di produzione consiste nella ricottura di rilassamento a 900-120 gradi Fahrenheit per 1-4 ore e nel raffreddamento ad aria. Le barre tonde e i forgiati a doppia ricottura vengono lavorati a una temperatura di trasformazione beta di 50-100 gradi Fahrenheit.
