Классификация и свойства проволоки из титановых сплавов
TC4 (Ti-6Al-4V) — наиболее широко используемый титановый сплав. Его свойства варьируются в зависимости от диаметра, что отражает закономерность, показанную на вашей предыдущей диаграмме, где «более тонкая проволока, как правило, требует большей прочности»: Тонкая проволока (диаметр 1,0 мм ~ <2,0 мм): Требования к прочности на растяжение выше, обычно ≥925 МПа, относительное удлинение ≥8%.
Более крупная проволока (диаметр 2,0 мм ~ 7,0 мм): Требования к прочности на растяжение ≥895 МПа, но требования к относительному удлинению немного выше, ≥10%. Это связано с тем, что в процессе волочения в более тонкую проволоку материал подвергается упрочнению, что увеличивает прочность, но уменьшает пластичность (относительное удлинение). Различия в характеристиках существуют в зависимости от стандартов; данные о характеристиках, которые вы видите в интернете, иногда различаются, поскольку они относятся к стандартам для разных областей применения. Например, для одного и того же сорта TC4:
В общих национальных стандартах требование к прочности на растяжение для проволоки диаметром 2,0–7,0 мм составляет ≥895 МПа. Однако в более строгом стандарте для электронной промышленности (YS/T 1548-2022) требование к прочности на растяжение для проволоки TC4 повышено до ≥1000 МПа. Проще говоря, при выборе материалов крайне важно сначала определить, предназначена ли она для конструкционных элементов или сварочной проволоки, а затем подобрать соответствующий сорт и диаметр, исходя из конкретных показателей прочности и пластичности.
Сравнение двух состояний проволоки из титанового сплава (Ti-6Al-4V Gr5 / TC4): Отожженное состояние (обычная мягкая титановая проволока, ASTM B863): прочность на растяжение ≥895 МПа, предел текучести ≥828 МПа, относительное удлинение ≥10%, хорошая пластичность, широко используется в сварке, производстве пружин и плетении. Холоднодеформированное/холоднотянутое высокопрочное состояние (проволока для крепежных изделий, AMS4928): Упрочнение достигается за счет холодной вытяжки с большими деформациями, прочность на растяжение достигает 1240-1450 МПа, что значительно превышает прочность отожженных материалов; чем меньше диаметр, тем выше верхний предел прочности, используется для болтов и винтов в аэрокосмической отрасли. Китайский национальный стандарт GB/T3623-2022 для проволоки из титанового сплава TC4 (отожженной) устанавливает диаметр 0,5-7 мм: Rm≥860 МПа, A≥10%. Национальный стандарт не включает диапазон высокой прочности 1300 МПа для холоднотянутой проволоки; это требование к высокой прочности взято из американского аэрокосмического стандарта AMS.
Для одинакового сорта и условий обработки: чем меньше диаметр проволоки, тем выше упрочнение при холодной деформации и тем выше прочность на растяжение, как это наглядно показано в вашей таблице. Холодная вытяжка значительно увеличивает прочность, но уменьшает удлинение; Отжиг снижает прочность примерно до 900 МПа, одновременно повышая пластичность. Проволока из чистого титана (TA1/TA2) имеет гораздо меньшую общую прочность, с пределом прочности на растяжение всего 340-540 МПа, но очень высокую пластичность, что отличает ее от проволоки из титановых сплавов.