סגסוגת טיטניום דרגה 5, הידועה בכינויה Ti-6Al-4V, היא סגסוגת טיטניום דו-פאזית + עם ביצועים מקיפים מעולים.למרות שהוא חזק יותר מטיטניום טהור מבחינה מסחרית, הוא עדיין בעל יכולת צורה טובה וניתן לעבד אותו על ידי כיפוף, הטבעה וזיוף בתנאים מתאימים. תהליכי יצירה אלו נמצאים בשימוש נרחב בייצור רכיבי תעופה וחלל, שתלים רפואיים, חלקי רכב וציוד כימי.
מבחינת יכולת כיפוף, סגסוגת טיטניום דרגה 5 יכולה להשיג רדיוסי כיפוף קטנים יחסית.במצב חישול, בדרך כלל ניתן לכופף אותו לרדיוס של פי 1.0 עד 2.0 מעובי החומר, בהתאם לעובי היריעה ולגמישות. תנאי חוזק גבוהים יותר כמו תמיסה מטופלת ויישון (STA) מפחיתים את המשיכות ודורשים רדיוסי כיפוף גדולים יותר כדי למנוע סדקים. בקרת תהליכים נכונה, לרבות הפעלת כוח אחיד והימנעות משריטות פני השטח, מסייעת בשמירה על איכות הכיפוף. בגלל יחס החוזק-משקל הגבוה שלו, רכיבי דרגה 5 מכופפים מספקים קשיחות מעולה תוך שהם נשארים קלים.
לגבי הטבעה ושרטוט עמוק, ניתן להטביע דרגה 5, אך היא דורשת כוחות יצירה גבוהים מאלומיניום או פלדה עדינה.הטבעה מבוצעת בדרך כלל במצב חישול כדי למקסם את המשיכות. שימון הוא קריטי למניעת התפרצות ונזק פני השטח. חלקים מוטבעים מורכבים אפשריים אך עשויים לדרוש שלבי יצירה מרובים או חישול ביניים כדי להפחית את התקשות העבודה. עם עיצוב כלים ופרמטרים נכונים של תהליך, ניתן ליצור דרגה 5 ללוחות מבניים שונים, מארזים ורכיבים בעלי קווי מתאר המשמשים במטוסים ובמכשירים מדויקים.
לסגסוגת טיטניום דרגה 5 יש יכולת חישול יוצאת דופן והיא אחת מסגסוגות הטיטניום המחושלות הנפוצות ביותר.ניתן לעבד אותו על ידי חישול חופשי, חישול מתות וזיוף איזותרמי. פרזול מבוצע לרוב באזור + פאזה לקבלת מבנה מיקרו אחיד ומעודן. חימום מוקדם וקצבי עיוות מבוקרים הם חיוניים כדי למנוע סדקים ולהבטיח תכונות מכניות. מחושל Ti-6Al-4V מפגין חוזק גבוה, קשיחות ועמידות בפני עייפות, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור רכיבים נושאי עומס קריטיים כגון דיסקות טורבינה, חלקי גלגלי נחיתה, פירים ופרזולים מבניים בעלי חוזק גבוה.
למרות שדרגה 5 דורשת אנרגיית עיבוד גבוהה יותר מחומרים רכים יותר, יכולת הצורה שלו מספיקה לחלוטין לייצור המוני תעשייתי.כיפוף, הטבעה וחישול הם כולם תהליכים בוגרים ואמינים עבור סגסוגת זו. המפתח להצלחה טמון במצב החומר, בקרת טמפרטורה, תכנון כלי עבודה ושימון. עם נהלים נכונים, יצרנים יכולים לייצר רכיבים איכותיים בעלי צורה מורכבת עם ביצועים יוצאי דופן.
לסיכום,ניתן לכופף, להחתים ולזייף ביעילות סגסוגת טיטניום דרגה 5. שיטות גיבוש אלו מרחיבות את טווח היישומים שלה ומאפשרות את השימוש בה בתחומי ההנדסה התובעניים ביותר.
