1. Hi ha diferències de propietat entre les plaques d'aliatge de titani de grau 5 primes i gruixudes?
Sí, les plaques de titani de grau 5 (Ti-6Al-4V) primes i gruixudes mostren diferències notables en propietats mecàniques, uniformitat de la microestructura i processabilitat, fins i tot amb la mateixa composició nominal i tractament tèrmic.
Les plaques primes solen experimentar una major reducció de laminació i un refredament més uniforme, donant lloc a microestructures més fines i homogènies. Normalment presenten una resistència, ductilitat i un rendiment de fatiga més consistents en tot el gruix. Les làmines primes també són menys propenses als defectes interns i ofereixen una millor conformabilitat per al plegat i l'estampació.
Les plaques gruixudes, però, presenten reptes més grans. Durant la laminació en calent i el tractament tèrmic, el nucli de les plaques gruixudes es refreda més lentament i rep menys penetració de deformació. Això pot provocar grans una mica més gruixuts, microsegregació o una uniformitat reduïda del gruix. La força i la duresa al centre poden ser lleugerament inferiors que a la superfície. Les plaques gruixudes també requereixen processos de laminació i recuit controlats més estrictes per garantir el rendiment en direcció Z i evitar defectes interns com ara laminacions o estructures irregulars.
En resum, tot i que ambdues poden complir les especificacions estàndard, les plaques primes de titani de grau 5 generalment tenen propietats més estables i uniformes, mentre que les plaques gruixudes exigeixen un processament i un control de qualitat més rigorosos per minimitzar la variació del gruix.
2. Les barres de titani de grau 5 de gran diàmetre són propenses a la soltura central?
Sí, les barres Ti-6Al-4V de gran diàmetre són relativament més susceptibles a la soltura central o la porositat, especialment a mesura que augmenta el diàmetre.
Durant la solidificació dels lingots de titani, la superfície es solidifica ràpidament mentre el nucli es refreda i es redueix lentament. Si el metall fos no pot compensar completament la contracció, es poden formar microbuits i estructures soltes al centre. Tot i que la forja i el rodatge posteriors ajuden a comprimir i curar aquests defectes, la penetració de la deformació es limita a les barres de gran diàmetre. És possible que el nucli no rebi una compressió eficaç suficient, permetent que es mantingui la soltura central residual.
Aquest defecte pot reduir la resistència a la tracció, la resistència a la fatiga i la integritat estructural. Per a aplicacions crítiques, les proves d'ultrasons (UT) s'utilitzen habitualment per avaluar la solidesa interna. Les barres de gran diàmetre d'alta-qualitat es produeixen normalment mitjançant processos de fusió millorats, com ara la fusió d'arc al buit (VAR) o la fusió per feix d'electrons (EBM), combinats amb una relació de forja prou alta per minimitzar la soltura central.
En conclusió, la soltura central és un risc potencial a les barres de Ti-6Al-4V de gran diàmetre, però es pot controlar eficaçment mitjançant la fusió avançada, la forja adequada i les proves no destructives estrictes.
