Ti‑6Al‑4V sifatida ham tanilgan 5-darajali titanium qotishmasi aerokosmik, avtomobilsozlik, tibbiyot, dengiz va yuqori unumdorlikdagi tuzilmaviy sohalarda eng koʻp qoʻllaniladigan titanium qotishmasi hisoblanadi. Uning eng jozibali afzalliklaridan biri uning mukammal charchoqqa chidamliligi, ayniqsa tsiklik yuklanish, korroziy muhit va yuqori haroratlarda. Uning charchoq harakati issiqlik bilan ishlov berish, sirt holati, yuklash turi va ishlab chiqarish jarayoni bilan kuchli bog'liq. Quyida uning charchoq ishlashi haqida batafsil tushuntirish berilgan.
Birinchidan, Ti‑6Al‑4V ning charchoq kuchi odatda siklik kuchlanish-siqish yoki egilish yuklari ostida S‑N egri chizig‘i yordamida baholanadi.
Tavlangan Ti‑6Al‑4V uchun chidamlilik chegarasi (107 tsiklda charchoq chegarasi) ap.
eksenel yuk ostida taxminan 450-500 MPa. Aylanadigan egilishda qiymat biroz yuqoriroq, odatda 495–575 MPa. Bu daraja bir xil zichlikdagi ko'plab po'lat va alyuminiy qotishmalaridan sezilarli darajada yuqori bo'lib, uni uzoq muddatli tebranish va yuk aylanishlariga duchor bo'lgan engil strukturaviy komponentlar uchun ideal qiladi.
Issiqlik bilan ishlov berish charchoqning ishlashiga ajoyib ta'sir ko'rsatadi.
Ti‑6Al‑4V bilan ishlov berilgan va eskirgan eritma (STA) yuqori valentlik va oqish kuchiga ega, shuning uchun uning yuqori siklli charchoq kuchi 550–630 MPa ga yetishi mumkin, bu tavlangan holatdan taxminan 10% yuqori. Biroq, egiluvchanlik va qattiqlik biroz pasayganligi sababli, uning yorilish o'sishiga qarshilik kamayishi mumkin. Bundan farqli o'laroq, tavlangan holat charchoq yoriqlarining tarqalishiga nisbatan yaxshi qarshilikni ta'minlaydi va o'zgaruvchan amplitudali yuk ostida barqarorroqdir, shuning uchun sinish xavfi minimallashtirilishi kerak bo'lgan ilovalarda afzallik beriladi.
Ikkinchidan, charchoq yoriqlarining o'sish tezligi strukturaviy ishonchlilikning asosiy ko'rsatkichidir.
Ti‑6Al‑4V ko‘pchilik strukturaviy metallarga nisbatan past charchoq yoriqlari o‘sish tezligiga ega. Odatdagi muhit sharoitida yoriqning o'sish tezligi da/dN nisbatan past koeffitsient bilan Parij qonuniga amal qiladi. Bu shuni anglatadiki, kichik nuqsonlar mavjud bo'lsa ham, qotishma ko'p sonli tsikllarda to'satdan muvaffaqiyatsizlikka uchramasdan ularga bardosh bera oladi. Bu xususiyat turbina pichoqlari, qo'nish moslamalari qismlari va samolyot fyuzelyaji tuzilmalari kabi aerokosmik komponentlar uchun juda muhimdir.
Yuzaki holati yana bir muhim omil. Jilolangan yoki o'qlangan yuzalar charchash muddatini sezilarli darajada yaxshilaydi. Tozalash sirtda siqilish qoldiq kuchlanishini keltirib chiqaradi, bu yoriqlar boshlanishini samarali ravishda bostiradi va charchoq kuchini 90-125 MPa ga oshirishi mumkin. Aksincha, qo'pol yuzalar, ishlov berish belgilari yoki tirqishlar stressni kuchaytiruvchi rol o'ynaydi va charchoqni 30% yoki undan ko'proq kamaytirishi mumkin. Shuning uchun, yuqori charchoqli ilovalar uchun sirtni pardozlash tavsiya etiladi.
Atrof-muhitga ta'sir qilish nuqtai nazaridan, 5-darajali titan dengiz suvi, tuzli buzadigan amallar va engil kislotali yoki gidroksidi sharoitlar kabi korroziy muhitda mukammal charchoqqa chidamliligini saqlaydi.
Po'latdan farqli o'laroq, u xloridli muhitda jiddiy korroziya-charchoq degradatsiyasiga uchramaydi. Bu uni dengiz komponentlari, dengiz tuzilmalari va jarrohlik implantlari uchun birinchi tanlov qiladi. O'rtacha ko'tarilgan haroratlarda (taxminan 150-200 daraja) charchoq kuchi biroz kamayadi, lekin ko'plab alyuminiy qotishmalaridan ustun bo'lib qoladi.
Qisqa bayoni; yakunida,5-darajali titanium qotishmasi ajoyib yuqori sikl charchoq kuchini, yoriqlar o'sishiga yaxshi qarshilik va kuchli atrof-muhit charchoqqa chidamliligini namoyish etadi. To'g'ri issiqlik bilan ishlov berish va sirtni yaxshilash uning charchoq harakatini yanada optimallashtirishi mumkin. Bu xususiyatlar Ti‑6Al‑4V ning uzoq muddatli tsiklik yuklashda engil, yuqori mustahkamlik va o‘ta yuqori chidamlilikni talab qiluvchi komponentlarda nima uchun almashtirib bo‘lmasligini tushuntiradi.
