轻巧耐用的钛航空航天部件的绝佳选择
我们的材料科学博客系列中的最新帖子将我们带入了机械加工的世界。在这里，我们了解高强度钛并分析其优点和缺点，以帮助您确定这种材料是否适合您的下一个加工项目。
钛是一种流行的材料选择，适用于需要低重量强度和耐腐蚀性的零件，例如 Helix 的这件作品折叠自行车车架。 属性和规格
在 Protolabs，我们提供用于金属 3D 打印、CNC 铣削和 CNC 车削的钛材料 Titanium Grade 5 6Al-4V。这篇文章将重点介绍机械加工项目中使用的 5 级合金。锻造钛合金是应用最广泛的牌号，是一种两相的Alpha-Beta合金，铝作为α稳定剂，钒作为β稳定剂。
5 级钛 6Al-4V 具有非常高的强度、耐用性和耐腐蚀特性，可在从低温（约 -150 摄氏度）一直到 800 华氏度的各种温度下使用。这些特性使其成为各种应用的理想选择，包括紧固件、压力容器和需要高强度重量比的关键锻件。
钛的低热膨胀性（熔点约为 3,000 华氏度）意味着它在受热时能很好地保持其形状。该合金在退火条件或固溶和时效条件下使用，HRC 硬度标度分别为 30-34 和 35-39。
钛与航空航天工业
正如德勤 2019 年全球航空航天和国防工业展望所表明的那样，随着航空航天和国防工业继续呈上升趋势，生产需求也继续上升。而且，在为航空航天和国防应用进行设计时，材料选择至关重要。对于离开地球的部件，减量化和轻量化是关键。这个领域的零件设计师和工程师知道飞行一克重量需要多少盎司的燃料，因此略微减少会带来重大收益。
5 级钛 6Al-4V 重量轻，同时仍具有高强度和耐温性，这一事实使其在航空和航天工业中特别受欢迎。常见应用包括喷气发动机的压缩机叶片、圆盘和环；机身和太空舱部件；火箭发动机箱；和直升机旋翼轮毂。然而，尽管钛具有耐高温和耐腐蚀性，但它也是一种同样较差的导电体，使其成为电气应用中的不良选择。与铝等其他轻质金属相比，它的价格也更高。
我们提供类型 I，非 RoHS（黄色）； II 型，RoHS（明确）； 1A 级（最大保护，涂漆或未涂漆）；和 3 类（需要低电阻的最大保护）电镀选项。 整理选项增加额外阻力
镀铬是保护钛加工零件免受一般磨损的好方法。而且，由于 5 级钛的外观根据其改变的程度而有所不同，从原始形式的暗灰色到光滑时的闪亮银色，电镀是创造增强和一致的装饰外观的好方法。
铬酸盐电镀是一种转化膜，这意味着该过程会改变表面的化学特性，将其转化为氧化铝。它的保护层为金属部件提供了耐腐蚀性和改善的外观。这与适用于铝部件的阳极氧化工艺不同，在该工艺中，将部件放置在酸浴中，同时电流在金属（充当带正电的阳极）和富氧酸浴之间流动。在电路中，异性相吸并与金属结合，在表面形成较厚的保护层，以提供磨损和腐蚀保护。
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