Zusätzliche Informationen über Ti-6AL-4V
Zusammen mit dem Aufkommen der modernen Superlegierungen wurde die Titanmetallindustrie durch die rasante Entwicklung der Luft- und Raumfahrtindustrie ab den 1950er Jahren vorangetrieben. Seine Eigenschaften machten es leicht und dennoch stark, so dass es den Bedingungen in Turbinen, Raketentriebwerken und Raumfahrzeugkomponenten standhalten konnte.
Mit dem Aufschwung der Titanindustrie wurde eine neue Titanlegierung mit der Bezeichnung Ti-6AL-4V zu einem Hauptbestandteil des J-57-Triebwerks, das in Aufklärungsflugzeugen in großer Höhe eingesetzt wird. Dieses Turbotriebwerk ersetzte Stahl durch die Ti-6-4-Legierung in den Schaufeln und Scheiben und sparte so über 200 Pfund Gewicht pro Triebwerk.
Nahezu die Hälfte oder mehr des in diesem Jahrzehnt produzierten Titans ging in die Produktion der B-52 Stratofortress, die acht der verbesserten Ti-6AL-4V-Triebwerke verwendete.
Während Luft- und Raumfahrt und U-Boot-Anwendungen die Nachfrage nach Titan für viele Jahre dominierten, haben andere Industrien Verwendungen für dieses Metall gefunden, insbesondere die beliebteste Legierung Ti-6-4.
Gängige Anwendungen
Ein extrem vielseitiges Material, diese Titanlegierung wird in vielen verschiedenen Formen verwendet, von Stangen und Platten bis hin zu Blechanwendungen und Coils.
Geschmiedete und wärmebehandelte Titanvarianten wie Ti-6AL-4V sind für hohe Temperaturen geeignet und haben eine ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit, einen niedrigen Modul, eine hohe Korrosionsbeständigkeit und ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht dank des Zusatzes von Vanadium und Aluminium.
In der Luft- und Raumfahrtindustrie wird diese Legierung häufig für Ventilatorschaufeln, Ventilatorscheiben, vordere Verdichterschaufeln und -scheiben, vordere Verdichtergehäuse und mehrstufige Scheiben sowie für Schmiedeteile von Flugzeugen im geglühten oder wärmebehandelten Zustand verwendet.
Titan bildet, wenn es Sauerstoff ausgesetzt wird, eine dünne Oxidschicht, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit bietet. Es wird gerne in der chemischen Verarbeitung und in Meeresumgebungen eingesetzt, wie z. B. bei Offshore-Öl- und -Gasanlagen, wo es Lochfraß und Spaltkorrosion widersteht.
Medizinische und zahnmedizinische Implantate sind eine weitere häufige Verwendung, wobei Ti-6AL-4V seit Mitte des letzten Jahrhunderts in Implantaten eingesetzt wird. Es ist hypoallergen, nickelfrei und wird vom Körper gut vertragen.
Herstellung, Nachfrage und Kauf von Titan
Das Angebot an Titan stammt aus Lagerstätten in der ganzen Welt, in geopolitisch stabilen Regionen, und ist das neunthäufigste Element in der Erdkruste. Dies bedeutet, dass die kommerzielle Produktion für Titanfabriken leicht verfügbar ist, um Titan und seine beliebten Legierungen wie Ti-6-4 zu liefern. Die extreme Nachfrage nach dieser Legierung wird vor allem von der Luft- und Raumfahrtindustrie in Nordamerika und Europa getrieben, gefolgt von industriellen Anwendungen und einem geringeren Marktanteil für Verbraucher- und medizinische Anwendungen.
Die Kosten pro Pfund (oder Kosten pro Kilogramm) von Titan sind in der Regel höher als die anderer gängiger Metalle, was auf die Kosten der Gewinnung und Verarbeitung zurückzuführen ist. Trotz der höheren Materialkosten ist Titan oft kostengünstiger, wenn man die Zuverlässigkeit, die technischen Vorteile und die Lebensdauer von Titanteilen und -produkten in Betracht zieht.
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