A liga de titânio TC4 é uma liga de titânio do tipo - desenvolvida com sucesso pelos Estados Unidos em 1954, contendo 6% de elemento estabilizador e 4% de elemento estabilizador V. A composição nominal da liga de titânio TC4 é 7,0 equivalente de alumínio, 2,9 equivalente de molibdênio e 10-15% da fase -no estado recozido. Al no sistema Ti-Al-V é usado para melhorar a resistência à temperatura ambiente-da liga e as propriedades de reforço-a quente por reforço de solução-sólida da fase -, e V é um dos poucos elementos de liga em ligas de titânio que podem aumentar a resistência e melhorar a plasticidade. V é um dos poucos elementos de liga em ligas de titânio que podem melhorar tanto a resistência quanto a plasticidade. O efeito favorável de V na plasticidade das ligas de titânio se deve ao fato de que ele não aumenta a proporção do eixo c/a da rede de estado - como a maioria dos elementos de liga faz, mas reduz a proporção, aumentando assim a formação da fase - e evitando a fragilização da liga durante o uso prolongado.
As principais características da liga de titânio TC4 são excelente desempenho abrangente e bom desempenho de processo. A liga de titânio TC4 tem resistência à temperatura ambiente média e resistência a altas temperaturas, boa resistência à fluência e estabilidade térmica, alta resistência à fadiga e resistência à extensão de trincas na água do mar, bem como tenacidade à fratura satisfatória e resistência à corrosão por estresse salino quente, a sensibilidade ao hidrogênio também é menor do que as ligas TC2, TC1, e é adequada para a fabricação de - 196 ~ 450 graus de ampla gama de ligas . 196 ~ 450 graus, uma ampla faixa de temperatura de trabalho em uma variedade de peças, especialmente usando o O princípio da tolerância a danos limita o design das peças. A liga de titânio TC4 também possui excelente plasticidade e superplasticidade de processo, adequada para conformação com uma variedade de métodos de processamento de pressão e uma variedade de maneiras de soldar e usinar.
As principais formas semi{0}}acabadas das ligas de titânio TC4 são barras, peças forjadas, folhas, chapas, perfis e fios, etc. Elas também são usadas para peças fundidas (ZTC4).
Liga de titânio TC4ELI
TC4ELI é uma versão modificada do TC4, sendo a principal diferença o diferente teor de Al e o menor teor dos elementos intersticiais Fe, N, H e O. A principal diferença é que as ligas de titânio TC4ELI apresentam menor teor dos elementos intersticiais Fe, N, H e O do que TC4ELI.
A liga de titânio TC4ELI tornou-se um material ideal para implantes médicos cirúrgicos devido à sua boa biocompatibilidade, baixo módulo de elasticidade, baixa densidade, boa resistência à corrosão, não-toxicidade, alto limite de escoamento, longa vida em fadiga, alta plasticidade à temperatura ambiente e facilidade de moldagem. A folha de liga de titânio médica TC4ELI é usada principalmente para reparo de ossos cranianos, enxerto ósseo, etc., que possui requisitos mais elevados para sua resistência, resistência à fadiga, plasticidade e assim por diante.
A liga de titânio é uma liga composta de titânio como base e outros elementos. O titânio tem dois tipos de cristais homogêneos e heterogêneos: o titânio é um isômero elementar homogêneo, com um ponto de fusão de 1668 graus, e uma estrutura de rede hexagonal de fileira densa, conhecida como -titânio, quando é inferior a 882 graus, e uma estrutura de rede cúbica centrada no corpo, conhecida como -titânio, quando está acima de 882 graus. O uso das diferentes características do titânio das duas estruturas acima, adiciona os elementos de liga apropriados, de modo que sua temperatura de transição de fase e conteúdo de componentes mudem gradualmente e obtenham diferentes organizações de ligas de titânio (ligas de titânio).
E o teor do elemento de impureza Fe, a resistência é reduzida, mas pode melhorar significativamente a tenacidade. TC4 ELI possui boa plasticidade, tenacidade, bom desempenho de soldagem e desempenho em baixas temperaturas, amplamente utilizado em engenharia criogênica, médica, naval e aeronáutica e outras áreas importantes.
A liga TC4 pode ser usada em ambiente comum ou em ambiente de alta temperatura, a liga TC4ELI pode ser usada em ambiente de temperatura ultra-baixa.
As classes semelhantes de liga de titânio TC4 e liga de titânio TC4ELI são: T-6A-4V/Grau 5 (graus dos EUA), IMI 318 (graus britânicos), TiAI6V4 (graus alemães).
A fabricação de equipamentos médicos no corpo humano devido a traumas, tumores causados por lesões ósseas e articulares, o uso de titânio e ligas de titânio na fabricação de articulações artificiais, placas ósseas e parafusos, são agora amplamente utilizados na prática clínica. Também usado em articulações do quadril (incluindo cabeça femoral), articulações do joelho, articulações do cotovelo, articulações metacarpofalângicas, articulações interfalângicas, mandíbula, vértebras artificiais (órtese espinhal), marca-passo cardíaco, coração artificial (válvula cardíaca), implantes dentários artificiais, dentes ortodônticos de titânio-níquel e malha de titânio na cirurgia plástica craniana e assim por diante.
O titânio e as ligas de titânio vêm ganhando importância devido à sua alta resistência específica, biocompatibilidade e resistência à corrosão por fluidos corporais.
Ti 6Al-4V ELI é uma classe de Ti 6Al-4V com uma pequena lacuna no tecido, resultando em resistência máxima para água do mar e ambientes criogênicos. Este tipo de liga é normalmente usado na condição recozida e o Ti 6Al-4V é uma boa escolha para implantes médicos.
O processo de produção consiste em recozimento de relaxamento a 900-120 graus Fahrenheit por 1-4 horas e resfriamento a ar. Barras redondas e forjadas duplamente recozidas são processadas a uma temperatura de transformação beta de 50-100 graus Fahrenheit.
