Добро пожаловать, дорогой читатель! Сегодня мы погрузимся в увлекательный мир ASTM F136. Теперь вы, возможно, задаетесь вопросом: "Что такое ASTM F136?". Не волнуйтесь, я все предусмотрел. К концу этого обширного руководства вы будете знать все, что нужно знать об этом замечательном материале.
Обзор стандарта ASTM F136
ASTM F136, также известный как титан 6Al-4V ELI (Extra Low Interstitial), - это титановый сплав, широко известный благодаря своему применению в медицине. Этот сплав отличается биосовместимостью, коррозионной стойкостью и превосходными механическими свойствами, что делает его популярным материалом для медицинских имплантатов, хирургических инструментов и других ответственных применений.
Основные сведения о ASTM F136
- Состав: Титан, алюминий, ванадий
- Свойства: Высокая прочность, малый вес, коррозионная стойкость, биосовместимость
- Приложения: Медицинские имплантаты, хирургические инструменты, аэрокосмические компоненты
- Технические характеристики: Стандарт ASTM F136 определяет качество и характеристики сплава
Типы, состав, свойства и характеристики
Чтобы по-настоящему оценить ASTM F136, необходимо понимать его состав, свойства и характеристики. Давайте разберемся в этом:
Состав ASTM F136
| Элемент | В процентах |
|---|---|
| Титан (Ti) | 88 – 90% |
| Алюминий (Al) | 5.5 – 6.75% |
| Ванадий (V) | 3.5 – 4.5% |
| Кислород (O) | ≤ 0,13% |
| Углерод (C) | ≤ 0,08% |
| Азот (N) | ≤ 0,05% |
| Водород (Н) | ≤ 0,0125% |
| Железо (Fe) | ≤ 0,25% |
Свойства и характеристики ASTM F136
| Недвижимость | Описание |
|---|---|
| Плотность | 4,43 г/см³ |
| Модуль Юнга | 110 ГПа |
| Предельная прочность на разрыв | 860 МПа |
| Предел текучести | 795 МПа |
| Удлинение при разрыве | 15% |
| Твердость | 300 HV |
| Теплопроводность | 6,7 Вт/м-К |
| Электрическое сопротивление | 1,7 мкΩ-м |
| Биосовместимость | Отлично (соответствует стандартам ASTM F136) |
| Коррозионная стойкость | Высокая (устойчивость к воздействию биологических жидкостей и химических веществ) |
Применение ASTM F136
ASTM F136 в основном используется в медицинской сфере, но благодаря своим уникальным свойствам находит применение и в других отраслях.
Применение в медицине
| Приложение | Описание |
|---|---|
| Ортопедические имплантаты | Эндопротезы тазобедренных суставов, коленные суставы, спинальные имплантаты |
| Зубные имплантаты | Корни зубов, абатменты, мосты |
| Хирургические инструменты | Скальпели, щипцы, ретракторы |
| Краниофациальные имплантаты | Пластины, винты для реконструктивной хирургии |
| Сердечно-сосудистые имплантаты | Сердечные клапаны, стенты |
Аэрокосмические приложения
| Приложение | Описание |
|---|---|
| Аэрокосмический крепеж | Болты, гайки и винты для сборки самолетов |
| Структурные компоненты | Конструкции планера, шасси |
| Детали двигателя | Лопатки турбин, диски компрессоров |
Промышленное применение
| Приложение | Описание |
|---|---|
| Химическая обработка | Оборудование для химических заводов, реакторы |
| Применение на море | Судостроение, компоненты для морского бурения |
| Спортивные товары | Высокопроизводительные велосипеды, клюшки для гольфа |
Технические характеристики, размеры, марки, стандарты
При работе с ASTM F136 очень важно придерживаться установленных стандартов, чтобы обеспечить целостность и эксплуатационные характеристики материала.
Спецификации и стандарты
| Стандарт | Описание |
|---|---|
| ASTM F136 | Стандартная спецификация на деформируемый сплав титана-6алюминия-4ванадия ELI (extra low interstitial) для применения в хирургических имплантатах. |
Размеры и марки
| Диапазон размеров | Описание |
|---|---|
| Бары | Диаметр: от 6 мм до 150 мм |
| Простыни | Толщина: от 0,5 мм до 5 мм |
| Пластины | Толщина: от 5 мм до 100 мм |
| Провода | Диаметр: от 0,1 мм до 10 мм |
| Классы | Класс 23 (Ti 6Al-4V ELI) |
Поставщики и ценовая политика
Поиск правильного поставщика - это залог того, что вы получите высококачественный материал ASTM F136. Вот несколько авторитетных поставщиков и их ценовая информация.
Лучшие поставщики
| Поставщик | Описание | Ценообразование (приблизительное) |
|---|---|---|
| ATI Metals | Ведущий мировой производитель и поставщик титана и других специальных материалов. | $50 - $100 за кг |
| Тимет (корпорация "Титановые металлы") | Крупнейший производитель продукции на основе титана, специализирующийся на аэрокосмической и медицинской промышленности. | $60 - $110 за кг |
| ВСМПО-АВИСМА | Крупнейший мировой производитель титана, поставляющий высококачественные титановые сплавы. | $55 - $105 за кг |
| Toho Titanium | Японский поставщик, известный своей высокочистой и передовой титановой продукцией. | $65 - $115 за кг |
| Arcam AB (GE Additive) | Специализируется на аддитивном производстве и передовых материалах для медицинской и аэрокосмической отраслей. | $70 - $120 за кг |
Сравнение плюсов и минусов
Рассматривая ASTM F136 для своего применения, необходимо взвесить его преимущества и ограничения.
Преимущества ASTM F136
| Преимущество | Описание |
|---|---|
| Биосовместимость | Отличная совместимость с тканями человека, что делает его идеальным для медицинских имплантатов. |
| Коррозионная стойкость | Высокая устойчивость к биологическим жидкостям и химическим веществам обеспечивает долговечность. |
| Механические свойства | Высокое соотношение прочности и веса, что делает его прочным и в то же время легким. |
| Универсальность | Подходит для широкого спектра применений, от медицинских до аэрокосмических. |
Ограничения ASTM F136
| Ограничение | Описание |
|---|---|
| Стоимость | Относительно дорого по сравнению с другими материалами. |
| Обрабатываемость | Требуется специальное оборудование и методы обработки. |
| Доступность | Из-за высокого спроса и специфических производственных процессов сроки изготовления могут увеличиваться. |
Конкретные модели металлических порошков
В сфере аддитивного производства и передовых приложений выделяются несколько конкретных моделей металлических порошков, соответствующих стандарту ASTM F136. Вот несколько ярких примеров:
Лучшие модели металлических порошков
| Модель | Описание |
|---|---|
| Ti64 ELI от Arcam AB | Высокочистый титановый порошок для технологии электронно-лучевого плавления (EBM). |
| TLS Ti6Al4V ELI от TLS Technik | Высококачественный порошок для селективного лазерного плавления (SLM) и других процессов аддитивного производства. |
| AP&C Ti-6Al-4V ELI от GE Additive | Сферический титановый порошок, разработанный для оптимальной текучести и плотности упаковки в аддитивном производстве. |
| Ti-6Al-4V ELI от Carpenter Additive | Высокоэффективный порошок для различных технологий 3D-печати, обеспечивающий стабильное качество и свойства. |
| AMTi-6Al-4V ELI от Tekna | Титановый порошок, распыляемый плазмой, обеспечивает превосходные характеристики при аддитивном производстве. |
| Ti-6Al-4V ELI от Oerlikon Metco | Высококачественный порошок для лазерной наплавки, аддитивного производства и других передовых процессов. |
| Ti-6Al-4V ELI от LPW Technology | Разработанный порошок для высокопрочных и легких применений в аэрокосмической и медицинской отраслях. |
| Ti-6Al-4V ELI от Praxair Surface Technologies | Постоянный и высокочистый порошок для сложных задач аддитивного производства. |
| Ti-6Al-4V ELI от Sandvik | Титановый порошок премиум-класса для аддитивного производства, обеспечивающий превосходные механические свойства и биосовместимость. |
| Ti-6Al-4V ELI от компании Renishaw | Универсальный порошок для широкого спектра технологий аддитивного производства, обеспечивающий высокую производительность и надежность. |
Сравнительный анализ моделей металлических порошков
Чтобы помочь вам принять взвешенное решение, давайте сравним эти модели металлических порошков по различным параметрам.
Сравнение производительности
| Модель | Текучесть | Плотность упаковки | Уровень чистоты | Диапазон цен |
|---|---|---|---|---|
| Ti64 ELI от Arcam AB | Отличный | Высокая | Ультравысокий | $100 - $150/кг |
| TLS Ti6Al4V ELI от TLS Technik | Очень хорошо | Высокая | Высокая | $90 - $140/кг |
| AP&C Ti-6Al-4V ELI от GE Additive | Отличный | Очень высокий | Ультравысокий | $110 - $160/кг |
| Ti-6Al-4V ELI от Carpenter Additive | Очень хорошо | Высокая | Высокая | $95 - $145/кг |
| AMTi-6Al-4V ELI от Tekna | Отличный | Высокая | Ультравысокий | $105 - $155/кг |
| Ti-6Al-4V ELI от Oerlikon Metco | Очень хорошо | Высокая | Высокая | $100 - $150/кг |
| Ti-6Al-4V ELI от LPW Technology | Отличный | Очень высокий | Ультравысокий | $110 - $160/кг |
| Ti-6Al-4V ELI от Praxair Surface Technologies | Очень хорошо | Высокая | Высокая | $95 - $145/кг |
| Ti-6Al-4V ELI от Sandvik | Отличный | Очень высокий | Ультравысокий | $110 - $160/кг |
| Ti-6Al-4V ELI от компании Renishaw | Отличный | Высокая | Высокая | $100 - $150/кг |
Сравнение плюсов и минусов
| Модель | Плюсы | Cons |
|---|---|---|
| Ti64 ELI от Arcam AB | Высокая чистота, отличная текучесть, надежная работа | Более высокая стоимость по сравнению с некоторыми альтернативами |
| TLS Ti6Al4V ELI от TLS Technik | Неизменное качество, хорошее соотношение цены и качества | Немного меньшая плотность упаковки по сравнению с другими |
| AP&C Ti-6Al-4V ELI от GE Additive | Сверхвысокая чистота, очень высокая плотность упаковки | Более высокий ценовой диапазон |
| Ti-6Al-4V ELI от Carpenter Additive | Высокая производительность, стабильные свойства | Средний и высокий ценовой диапазон |
| AMTi-6Al-4V ELI от Tekna | Превосходная производительность, высокая чистота, отлично подходит для аддитивного производства | Более высокая стоимость |
| Ti-6Al-4V ELI от Oerlikon Metco | Надежная работа, хорошая текучесть | Средний и высокий ценовой диапазон |
| Ti-6Al-4V ELI от LPW Technology | Сверхвысокая чистота, отличная плотность упаковки | Более высокий ценовой диапазон |
| Ti-6Al-4V ELI от Praxair Surface Technologies | Постоянное качество, хорошая производительность | Средний и высокий ценовой диапазон |
| Ti-6Al-4V ELI от Sandvik | Превосходное качество, отличные механические свойства | Более высокая стоимость |
| Ti-6Al-4V ELI от компании Renishaw | Высокая надежность, универсальность применения | Средний и высокий ценовой диапазон |
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Что означает ASTM F136?
ASTM F136 - это стандартная спецификация на деформируемый титан-6-алюминий-4-ванадиевый сплав ELI (extra low interstitial), используемый в основном для изготовления хирургических имплантатов.
Почему ASTM F136 предпочтительнее для медицинских имплантатов?
ASTM F136 предпочитают использовать для медицинских имплантатов благодаря его отличной биосовместимости, коррозионной стойкости и высокой механической прочности. Благодаря этим свойствам материал может выдерживать суровые условия человеческого тела и сохранять работоспособность в течение длительного времени.
Каковы основные элементы стандарта ASTM F136?
Основными элементами в ASTM F136 являются титан (Ti), алюминий (Al) и ванадий (V), причем титан является преобладающим компонентом.
Как обычно производится ASTM F136?
ASTM F136 производится с помощью различных процессов, включая ковку, прокатку и термообработку, для достижения желаемых механических свойств и обеспечения соответствия стандартным спецификациям.
Кроме медицины, где еще используется ASTM F136?
Помимо медицинской сферы, ASTM F136 также используется в аэрокосмической промышленности для изготовления структурных компонентов, крепежа и деталей двигателей, а также в таких промышленных областях, как химическая обработка и судостроение.
Подходит ли ASTM F136 для 3D-печати?
Да, ASTM F136 широко используется в аддитивном производстве, особенно в виде титанового порошка для таких технологий 3D-печати, как электронно-лучевое плавление (EBM) и селективное лазерное плавление (SLM).
Является ли ASTM F136 дорогим?
ASTM F136 относительно дороже других материалов из-за своих высоких эксплуатационных характеристик и специализированного применения: цены обычно варьируются от $50 до $160 за килограмм в зависимости от поставщика и формы (прутки, листы, порошок и т.д.).
Заключение
Вот и все - исчерпывающее руководство по ASTM F136! Мы рассмотрели все, начиная с его состава и свойств и заканчивая областями применения, спецификациями и даже глубоким погружением в различные модели металлических порошков для современного производства. Если вы рассматриваете ASTM F136 для медицинских имплантатов, аэрокосмических компонентов или любых других высокопроизводительных применений, это руководство должно стать вашим основным источником информации.
