Barra di titanio Gr5 Ti-6Al-4V da 18 mm per lavorazione meccanica

Barra di titanio Gr5 da 18 mm: peso, tolleranza e lavorazione

Diciotto millimetri è una dimensione comoda per una barra di lega di titanio: abbastanza pesante da sostenere una filettatura e una spalla, abbastanza leggera da maneggiare a mano e abbastanza grande da poter tagliare da essa un pezzo lavorato senza lunghi tempi di consegna sullo stock. Questa pagina illustra il peso di una barra Gr5 da 18 mm, la tolleranza da aspettarsi e come si comporta la lega sotto l'utensile.

Cosa significa Gr5 a questa dimensione

Gr5 è Ti-6Al-4V, la lega di punta. La tabella chimica in questa pagina fornisce dal 5,5 al 6,75% di alluminio, dal 3,5 al 4,5% di vanadio e ossigeno fino allo 0,20%, con una resistenza a trazione minima di 895 MPa, una snervamento minima di 828 MPa e un allungamento del 10%. La densità è 4,43 g/cm³, non i 4,51 citati altrove nella pagina, perché l'alluminio nella lega la alleggerisce leggermente. Qualsiasi calcolo del peso per Gr5 dovrebbe utilizzare 4,43.

Peso al metro e per barra

Una barra tonda da 18 mm ha una sezione di 254,5 millimetri quadrati. A 4,43 g/cm³ ciò dà 1,13 kg al metro, quindi una barra da sei metri pesa 6,76 kg. La stessa barra in acciaio peserebbe 2,00 kg al metro, da cui il vantaggio di maneggevolezza del titanio, e anche perché una barra di titanio può sembrare costosa al chilogrammo ed essere comunque competitiva per pezzo finito.

La colonna del peso è importante per più di una questione di maneggevolezza. Determina il carico utile di una tavola di un centro di lavoro, la capacità di una sega e il costo di trasporto di una spedizione quotata in chilogrammi. Su una barra da 18 mm la sezione è abbastanza piccola da poter essere gestita da un alimentatore di barre, cosa che non è vera a 60 mm, e questo è spesso il motivo nascosto per cui un pezzo è progettato attorno a questa dimensione.

Tolleranza e rettilineità

Una barra da 18 mm viene normalmente fornita tornita, lucidata o decapata. La barra tornita mantiene circa più o meno 0,1 mm sul diametro, la barra lucidata e rettificata può mantenere h9, che per 18 mm è da zero a meno 0,043 mm, e h11 è da zero a meno 0,11 mm. Un disegno che richiede h9 senza specificare se la superficie è rettificata richiede una tolleranza che il processo potrebbe non fornire.

La rettilineità è quotata separatamente ed è spesso la proprietà che decide se una barra alimenterà. Circa un millimetro al metro è normale per barre commerciali; una barra che deve passare attraverso un manicotto del mandrino necessita di una migliore qualità e dovrebbe essere ordinata dritta, tagliata a misura e smussata. Le estremità tagliate a squadra e sbavate fanno risparmiare più tempo alla macchina di quanto costino al laminatoio.

Ricotto, o trattato in soluzione e invecchiato

L'attributo condizione in questa pagina descrive il materiale come ricotto, e questo è il default corretto per la lavorazione. Gr5 ricotto a 895 MPa di trazione lavora in modo prevedibile. Il trattamento in soluzione e l'invecchiamento aumentano la resistenza a trazione verso 1100 MPa e lo snervamento verso 1000 MPa, che sono le cifre di 1000 MPa che appaiono nelle pagine sul titanio. Una barra più resistente è anche una barra meno tollerante: si impasta più velocemente, si incrudisce più velocemente e richiede maggiore rigidità nell'impostazione.

Quale standard si applica

Per una barra Gr5 da 18 mm, ASTM B348 è il documento primario e AMS 4928 è disponibile su richiesta per gli acquirenti aerospaziali. F136 e F67 sono standard per impianti, e dei due solo F136 si applica, e solo quando la lega è la versione ELI certificata come grado 23. Un certificato che offre F136 contro Gr5 standard è una discrepanza degna di indagine.

Note di lavorazione

La lega di titanio si taglia con un utensile affilato, una modesta velocità superficiale e un avanzamento pesante che rimane sotto la pelle incrudita. Si impasta contro il carburo e contro l'acciaio inossidabile, quindi un utensile che ha tagliato acciaio inossidabile non dovrebbe passare direttamente al titanio senza una pulizia. Il refrigerante deve raggiungere il tagliente in volume, perché la bassa conducibilità termica della lega trattiene il calore nel taglio invece di farlo uscire con il truciolo.

Note d'ordine

Indicare lo standard, il grado e se è richiesto ELI, il diametro con la sua classe di tolleranza e superficie, la lunghezza e la finitura delle estremità, la condizione e il pacchetto di test. Un certificato 3.1 con chimica, risultati di trazione e numero di lotto è normale, e un controllo PMI alla consegna chiude il cerchio tra ciò che è stato ordinato e ciò che è arrivato.

Il blocco attributi in questa pagina descrive ancora il materiale come titanio puro e la densità come 4,51. Per una barra Gr5 da 18 mm entrambe le voci sono impostazioni predefinite del modello piuttosto che fatti su questo prodotto: Gr5 è una lega e la sua densità è 4,43. Le tabelle chimiche e di trazione più in basso sono i dati affidabili e l'ordine dovrebbe seguirle.

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