חוט טיטניום ישר Gr23 ליישומי תעופה וחלל
Oct 23, 2025
חוט טיטניום ישר Gr23: תיאור החומר
דרגה 23 (Gr23) היא גרסת הביניים הנוספת-נמוכה- של סגסוגת ה-Ti-6Al-4V, המכונה בדרך כלל Ti-6Al-4V ELI. זוהי סגסוגת טיטניום אלפא+בטא המסופקת כחוט, מוט, צינור, צלחת ונייר כסף. בצורת חוט החומר מיוצר הן כחוט מפותל והן כחוט ישר, כאשר החוט מיושר לישור מבוקרת כך שניתן להזין אותו אוטומטית, לחתוך אותו לאורך וליצור אותו בציוד CNC או רובוטי. Gr23 משלב חוזק גבוה עם משיכות טובה יותר, קשיחות שבר והתנהגות עייפות יותר מאשר Ti-6Al-4V הסטנדרטי, וזו הסיבה שהוא נבחר עבור מחברים לתעופה וחלל, קפיצים, כבלי בקרה וחלקי מכשיר, ובאותה מידה עבור מכשירים רפואיים.
תיל ומוט בסגסוגות טיטניום וטיטניום מסופקים בדיסקים או בסלילים ככלל, וחלק מהפלט מסופק באורכים ישרים. הצורה הישרה מועדפת כאשר הפעולה הבאה היא חיתוך, כיוון או צורה אוטומטיים, מכיוון ששארית עקמומיות תפריע לדיוק ההזנה.
מאפיינים מכניים והרכב כימי
המאפיינים המכניים של חוט Gr23 מצוינים ב-ASTM B863, התקן המכסה חוט טיטניום וסגסוגת טיטניום. הדרישות האופייניות מפורטות להלן.
| נֶכֶס | דְרִישָׁה |
|---|---|
| חוזק מתיחה | 793 MPa מינימום |
| חוזק תשואה | 759 MPa מינימום |
| הַאֲרָכָה | מינימום 10%. |
| צמצום השטח | מינימום 15%. |
ההרכב הכימי נשלט עד לגבולות שלהלן. רמות הביניים הנמוכות, במיוחד חמצן, חנקן ומימן, הן שמבדילות את דרגת ה-ELI מ-Ti-6Al-4V הסטנדרטית ומעניקות לו את הקשיחות הגבוהה יותר.
| אֵלֵמֶנט | תוכן, % במסה |
|---|---|
| אלומיניום (אל) | 5.5 - 6.5 |
| ונדיום (V) | 3.5 - 4.5 |
| ברזל (Fe) | 0.20 מקסימום |
| פחמן (C) | 0.08 מקסימום |
| חנקן (N) | 0.012 מקסימום |
| מימן (H) | 0.005 מקסימום |
| חמצן (O) | 0.03 - 0.11 |
| אלמנטים אחרים, כל אחד | 0.10 מקסימום |
| אלמנטים אחרים, סך הכל | 0.40 מקסימום |
מדינות, סובלנות ואריזה
מצבי אספקה: מצב עבודה קר-(Y), מצב עבודה חם-(R) ומצב חישול (M).
סובלנות קוטר: פלוס מינוס 0.03 מ"מ עד 0.05 מ"מ, תלוי בקוטר ובמצב.
ישרות: נשלטת כך שניתן להזין את החוט על ידי ציוד אוטומטי; אורכים ישרים מסופקים חתוכים לפי הזמנה.
משטח: בהיר, כבוש או מנוקה מכנית, ללא סדקים, קפלים, אבנית ופגמים מזיקים.
אריזה: שקית ניילון, קרטון וקופסת עץ, עם סלילים או צרורות ישרים הנתמכים למניעת כיפוף במעבר.
טפסים, תקנים וממדים למוצר טיטניום
לצד חוט ישר, אותה משפחת חומרים זמינה בצורות המפורטות להלן. התקנים מצוינים כפי שהונפקו על ידי ASTM, ובמקרה רלוונטי, כמפרט ASME המתאים.
| טופס מוצר | ציונים | תֶקֶן | מידות נפוצות |
|---|---|---|---|
| צינור וצינור ללא תפרים | גר. 1, 2, 3, 7, 9, 12, 16, 17 | ASTM B861 / ASME SB861 | OD 6 - 114 מ"מ, קיר 0.5 - 8.0 מ"מ, אורך עד 15 מ' |
| צינור מרותך | גר. 1, 2, 9, 12 | ASTM B862 / ASME SB862 | OD 3 - 100 מ"מ, קיר 0.3 - 3.0 מ"מ, אורך עד 15 מ' |
| מוט ומוט (עגול, משושה, מרובע) | גר. 1 - 5, 7, 9, 12, 16, 17, 23 | ASTM B348 / ASME SB348 | קוטר או רוחב 5 - 300 מ"מ, אורך 3 מ' או 4 מ', או חתוך לאורך |
| חוט ומוט | גר. 1, 2, 4, 5; ציונים רפואיים ל-ASTM F67 ו-ASTM F136 | ASTM B348, ASTM F67, ASTM F136 | חוט 0.5 - 10 מ"מ, מוט 10 - 25 מ"מ |
| צַלַחַת | גר. 1 - 5, 7, 9, 12, 16, 17, 23 | ASTM B265 / ASME SB265 | עובי 4.76 - 100 מ"מ, רוחב 600 - 2000 מ"מ |
| דַף | גר. 1 - 5, 7, 9, 12 | ASTM B265 / ASME SB265 | עובי 0.1 - 4.75 מ"מ, רוחב 600 - 1500 מ"מ |
| נייר כסף ורצועה | גר. 1, 2 | ASTM B265 | עובי 0.025 - 0.1 מ"מ, רוחב 50 - 500 מ"מ |
ציונים מצוטט במערכת המספור המאוחדת המשמשת את תקני הטיטניום ASTM, כך שאותו ציון חל אם המוצר הוא חוט, מוט, צלחת או צינור, בעוד שדרישות המאפיינים המכניים נקבעות על ידי התקן שקובע את צורת המוצר הזה.
יישומים בהנדסה תעופה וחלל והנדסה רפואית
בהנדסת תעופה וחלל השילוב של חוזק ספציפי גבוה וביצועי עייפות טובים הופך את חוט Gr23 למתאים למחברים, חוטי נעילה, קפיצים, מכלולי כבלים ורכיבי מכשירים, ולחלקים הפועלים בטווח טמפרטורות רחב. עמידותו בפני חמצון, חומצות, אלקליות ומי ים תומכת בשימוש בהנדסה ימית ובציוד כימי. ברפואה, התאימות הביולוגית של הסגסוגת ועמידותה בפני קורוזיה מאפשרת להשתמש בה עבור שתלים ומכשירים כירורגיים, כאשר היא תואמת לרקמות ומסייעת בהפחתת תגובות אלרגיות ודחייה. מכיוון שהחומר אינו-מגנטי ובעל מוליכות תרמית נמוכה, הוא משמש גם לחלקי מכשירים מיוחדים.
שאלות נפוצות: חוט טיטניום ישר Gr23
ש: מה ההבדל בין טיטניום דרגה 23 לדרגה 5?
שניהם Ti-6Al-4V, אבל דרגה 23 היא גרסת הביניים הנמוכה במיוחד, כך שחמצן, חנקן ומימן מוחזקים בגבולות נמוכים יותר. זה נותן לדרגה 23 גמישות גבוהה יותר וקשיחות שבר בחוזק מינימלי נמוך במקצת.
ש: איזה תקן מכסה חוטי טיטניום דרגה 23?
ASTM B863 מפרט את התכונות המכניות של חוטי טיטניום וסגסוגת טיטניום, כולל דרגה 23. כימיה וסובלנות מוצרים נשלטים לפי אותו תקן ולפי מפרט המוצר הרלוונטי של ASTM.
ש: איזו סובלנות קוטר נורמלית עבור חוט Gr23 ישר?
סובלנות של פלוס מינוס 0.03 מ"מ עד 0.05 מ"מ אופייניות, כאשר הערך המדויק תלוי בקוטר, מצב האספקה והמפרט המוסכם עבור ההזמנה.
ש: מה המשמעות של מצבי Y, R ו-M?
Y הוא המצב-העובד קר, R הוא המצב החם-ו-M הוא המצב החישול. מצב החישול נבחר בדרך כלל כאשר הפעולה הבאה דורשת יכולת צורה מקסימלית.
ש: מדוע משתמשים בדרגת ELI בחלקים תעופה וחלל ורפואה?
מכיוון שהתכולה המופחתת של הביניים משפרת את הקשיחות ואת התנהגות העייפות, מה שחשוב לבטיחות-מהדקים ושתלים קריטיים, והסגסוגת תואמת ביולוגית ועמידה בפני נוזלי גוף.
ש: כיצד נארז חוטי טיטניום למשלוח?
סלילים או אורכים ישרים נארזים בשקיות ניילון, ולאחר מכן בקרטונים ובקופסאות עץ, עם תמיכה מסופקת כך שהחוט לא יתכופף או נשרט במהלך ההובלה והאחסון.
