1. Otpornost na habanje legure titana 5 razreda i neophodnost površinskog tretmana
U svom neobrađenom stanju, legura titanijuma stepena 5 pokazuje samo umerenu otpornost na habanje. Pod suvim kliznim, abrazivnim ili fretting uslovima, ima tendenciju da doživi adhezivno i abrazivno trošenje zbog svoje relativno niske tvrdoće i visokog koeficijenta trenja o metale ili keramiku. Kada je u kontaktu sa drugim metalnim materijalima, legura titanijuma može lako da se žuči, zaglavi ili pretrpi površinsko oštećenje. Stoga, u aplikacijama koje uključuju relativno kretanje, trenje, ponovljeni kontakt ili abrazivna okruženja, površinska obrada se snažno preporučuje ili čak neophodna.
Uobičajeni površinski tretmani za poboljšanje performansi trošenja uključuju:
Anodizacija: povećava površinsku tvrdoću i otpornost na koroziju.
Gasno nitriranje ili plazma nitriranje: formira čvrst sloj otporan na habanje, značajno smanjujući trenje i habanje.
Premazi za fizičko taloženje parom (PVD) kao što su TiN, DLC ili CrN: pružaju izuzetno visoku površinsku tvrdoću i nizak koeficijent trenja.
Termička oksidacija: poboljšava tvrdoću i vijek trajanja.
Uz odgovarajuću modifikaciju površine, otpornost na habanje Grade 5 može se poboljšati nekoliko puta ili čak za red veličine. Prema tome, za komponente kao što su ležajevi, zupčanici, osovine, pričvršćivači ispod nabora i klizni dijelovi, površinska obrada je neophodna za postizanje prihvatljivog vijeka trajanja.
2. Performanse pod dinamičkim opterećenjem, vibracijama i uslovima zamora
Legura titanijuma stepena 5 je odlično pogodna za dinamička opterećenja, vibracije i aplikacije koje su kritične za umor i zapravo je jedan od najčešće korišćenih materijala u takvim radnim uslovima širom sveta.
Prvo, ima izvanredne performanse visokog-cikličkog zamora, posebno u uvjetima toplinski{1}}tretiranog (obrađeno otopinom i odležano). Njegova zamorna čvrstoća je stabilna i dobro se održava na radnim temperaturama do 315 stepeni. Drugo, ima visoku žilavost i dobru otpornost na rast pukotina, što mu omogućava da izdrži ponovljene vibracije, udare i naizmjenična opterećenja bez iznenadnog kvara. Treće, njegov nizak modul elastičnosti i visoka čvrstoća pomažu u apsorpciji energije vibracija i smanjenju koncentracije naprezanja u usporedbi s mnogim čelicima visoke čvrstoće.
Tipične primjene uključuju:
Strukturne komponente aviona, stajni trap i nosači motora pod dugotrajnim vibracijama i opterećenjima od zamora.
Automobilski ventili, klipnjače i dijelovi ovjesa.
Medicinski implantati koji izdržavaju ponovljena opterećenja ljudskog kretanja.
Pomorske i priobalne strukture izložene vibracijama izazvanim valovima i cikličkom opterećenju.
Međutim, dizajn mora izbjegavati oštre zareze, hrapave površinske defekte ili pretjerano nagrizanje, jer ovi faktori mogu smanjiti vijek trajanja. Sa odgovarajućom geometrijom, kvalitetom površine i opcionom obradom površine, Grade 5 pouzdano radi u teškim dinamičkim i zamornim uslovima.
Rezime
Legura titanijuma stepena 5 ima umerenu otpornost na habanje i obično zahteva površinsku obradu zbog trenja i habanja. U međuvremenu, pokazuje izvanredne performanse pod dinamičkim opterećenjem, vibracijama i uslovima zamora i široko je priznat kao vrhunski materijal za konstrukcijske primjene cikličkog opterećenja.
