Титановый стержень — ASTM B348 Поверхность, неразрушающий контроль и руководство по классу

Обзор продукции

Проверено и поддерживается инженерной командой Shaanxi Qianyi Tuoda Technology Co., Ltd.

Стандарты	ASTM B348 (бар); B381 (поковки); F67 (CP имплантат); F136 (имплантат Ti-6Al-4V ELI)
Отметки	Gr1, Gr2, Gr3, Gr5, Gr7, Gr9, Gr12, Gr23 — baseline Gr2 (CP) and Gr5 (Ti-6Al-4V)
Услуги	Аэрокосмические крепежи, медицинские имплантаты, морские свалки, шпиндели химического насоса
Основное различие	B348 покрывает бары; B381 покрывает поковки. Катанный брус имеет изотропные поперечные свойства; кованый брус имеет направленный усиленный поток зерна. Альфа-корпус должен быть удален перед механической обработкой или после этого следует сварное растрескивание.

Случай: спинномозговой имплантат отзывается из-за поверхностных дефектов

В 2020 году европейский производитель спинномозговых имплантатов отозвал много винтов для ножек, обработанных от Gr23 (Ti-6Al-4V ELI) титановый слиток. Отзыв был вызван результатами наблюдения за рынком: у трех пациентов был перелом винта корня нити в течение 18 месяцев после имплантации; в эксплуатации, которую имплантат был разработан для выдерживания в течение 15 лет. Поверхности разрушения показали истощающую трещину при подповерхностном включении-Частица нитрида титана примерно 80 микрометров в поперечнике, 200 микрометров ниже поверхности.

Батончик был приобретен как "ASTM B348 Gr23". Завод предоставил сертификат UT, показывающий, что планка соответствует стандарту NDT B348 по умолчанию. Стандартный B348 UT калибруется для выявления грубых дефектов-длинных внутренних разрывов, Большие поры-Не меньшие включения, которые становятся стрессовыми в имплантате, работающем при 10 миллионах циклов усталости в год ходьбы. Стандарт ASTM E2375 UT определяет чувствительность к классу имплантата, поскольку покупатель не знал, что уровень UT B348 по умолчанию отличается от уровня UT имплантата.

Этот случай является эквивалентом 8-месячного отказа конденсаторной трубки, описанного в руководстве B338. Банок был подлинным Gr23, Покупатель написал класс и стандарт и предположил, что это был полный заказ на покупку. Это руководство существует так, что ваш следующий заказ на покупку B348-будь то спинномозговой имплантат или шпиндель насоса-не заканчивается одинаково.

ASTM B348 Область применения: Бары, не поковки

ASTM B348 озаглавлен "Стандартная спецификация для титановых и титановых сплавов слитков и билетов". - стержней. B348 охватывает изделия прямой длины в прямоугольном, круглом, гексагональном или квадратном поперечном сечении, изготовленные путем прокатки, ковки или холодного рисования, поставляемые в полуфабрикате для покупателя на машину. B348 не распространяется на поковки - детали, близкие к сетчатой формы, изготовленные путем ковки с закрытым штампом или открытым штампом, - которые регулируются ASTM B381.

Это различие имеет значение по двум причинам. Во-первых, структура потока зерна отличается. Свернутый брусок имеет поток зерна, который проходит продольно вдоль длины стержня; поперечные свойства приблизительно изотропны, но не оптимизированы для какого-либо направления. Кованый брусок имеет поток зерна, который следует направлению сокращения ковки, который может быть ориентирован на выполнение рабочего напряжения в готовой части. поток зерна должен следовать контуру головы к голенке, чего достигается только ковка.

B381, признавая, что поковки, как правило, служат в более требовательных приложениях, по умолчанию более высокая чувствительность UT. Заказ на покупку, который пишет "B348 Gr5", когда дизайн предполагает, что UT класса поковки, получит планку с более низким полом NDT, чем предполагалось в конструкции.

The rule: Для обслуживания, критичного к усталости, циклического или имплантантного обслуживания, укажите ковку B381 или укажите B348 с улучшенным уровнем UT в соответствии с ASTM E2375. Не позволяйте мельнице выбирать уровень NDT по умолчанию.

Горячий каток против холодно-натянутых против холодных условий поверхности

Бар B348 поставляется в трех основных условиях поверхности: горячекатаный, холодно-натянутый (также называемый холодной обработкой) и грунт. Каждое условие имеет различную комбинацию допуска размеров, поверхностной отделки и остаточного напряжения, и каждое из них подходит для различного использования вниз по течению.

Горячекатаный брус получают путем прокатки нагретой заготовки через прокатный станок. Поверхность темно-серого до черного цвета, с тонкой оксидной шкалой и лежащим в основе альфа-корпусом. Допуск диаметра обычно составляет от h11 до h13-на 25 мм брусе, т. е.+0/минус 0,13 до минус 0,33 мм. Горячекатаный является базовым условием для общего изготовления; Покупатель должен снять альфа-корпус (от 0,5 до 1,5 мм с каждой стороны) перед началом обслуживания.

Холоднотянутый брусок получают путем вытягивания горячекатаного бруса через матрицу комнатной температуры. Поверхность светлая, с грунтом или полированной отделкой. Допуск диаметра обычно составляет от h9 до h10-на 25 мм брусе, то есть плюс 0/минус 052 до минус 084 мм. Холодная вытяжка указывается, когда запас обрабатывающего материала должен быть сведен к минимуму-прецизионная обработка, швейцарская обработка, обработка, Хитрость: холодно-натянутый стержень несет остаточное напряжение холодной работы, которое может искажаться во время механической обработки; укажите отжиг для снятия напряжения после рисования, если допуск детали является жестким.

Наземная планка-это холодно-натянутый или повернутый стержень, который был бесцентным грунтом до конечного допуска, обычно от h8 до h9, с поверхностью лучше 0,8 микрометров Ra. Наземная планка-это прецизионный продукт, используемый для валов насоса, стеблей клапанов и журналов подшипников, где поверхность является конечной поверхностью. Премиум по сравнению с горячекатаным прокатом составляет от 30 до 80 процентов.

Состояние	Толерантность (25 мм)	Поверхностная отделка	Типичное использование
Горячий прокат, маринованный	h11-h13 (-0,13 - -0,33 мм)	Темный, оксид удален	Общее изготовление
Cold-draw	h9-h10 (-0052 to -0084 mm)	Яркие, нарисованные	Точная обработка запасов
Земля	h8-h9 (-0033 до -0052 мм)	Полированные, и lt; 0,8 мкм Ra	Шапки, журналы, подшипники

Проблема альфа-кейса: почему состояние поверхности имеет значение

Титан реагирует с кислородом выше примерно 500 °C. Когда брусок горячекатан или кован на воздухе, кислород диффундирует на поверхность и стабилизирует альфа-фазу, образуя хрупкий, обогащенный кислородом слой, называемый альфа-корпусом. Альфа-корпус жесткий-обычно 400 - 600 HV против 200 - 300 HV для подложки, но он имеет почти нулевую пластичность. трещины распространяются на пластичную подложку и становятся местами измогания или инициирования трещин.

Альфа-корпус невидим для глаз на маринованной плитке; темно-оксидная шкала удалена, но обогащенный кислородом слой под ним остается. Единственным надежным обнаружением является прохождение микротвердости на поперечном сечении. B348 требует от поставщика сообщить, удален ли альфа-корпус; Он не требует удаления по умолчанию. Батончик меблированный "горячекатаный, маринованный" имеет оксидную шкалу, но может сохранить альфа-корпус.

Удаление производится путем обработки, шлифования или травления на глубину от 0,5 до 1,5 мм на сторону, в зависимости от размера стержня и истории нагрева. Удаление 1 мм с каждой стороны уменьшает полезный диаметр до 23 мм-17% потери секции. Покупатели, которые не учитывают это в своем механическом запасе, допускают любую машину в альфа-корпус (и изготовить трещины) или свернуть стержень (и потерять материал).

The rule: Для общего изготовления без циклической нагрузки,"горячекатаный, маринованный, альфа-корпус как поставляемый" является приемлемым при условии, что изготовитель машины его выключил перед обслуживанием. Не предполагайте, что "маринованный" означает "альфа-корпус удален".

Диаметр толерантности: h9, h10, h11, и что они означают

Допуски по диаметру B348 соответствуют системе соответствия и допусков ISO, класс допуска в зависимости от способа изготовления. Горячий прокат обычно меблируется h11-h13. Холоднокатаный-h9. Грунт-h8-h9. Обозначение класса имеет решающее значение, поскольку оно определяет минимальный диаметр, который может отгрузить мельница, и максимальный обрабатывающий запас, который покупатель должен удалить.

На номинальном штанге 25 мм: h9 плюс 0/минус 0052 мм, то есть штанга может прибыть в любом месте от 24948 до 25000 мм. h11 плюс 0/минус 0,13 мм, что означает от 24870 до 25000 мм. h13 плюс 0/минус 0,33 мм, Если допустимый запас обрабатывающего материала предполагает номинальное значение 25 000 мм и штангу приходится на нижний предел h13, то первый поворотный проход удаляет 0,33 мм запаса, который не был предусмотрен в бюджете.

Для прецизионной обработки-токарная обработка швейцарского типа, обработка медицинских имплантатов, отделка шпинделя насоса-класс допуска должен быть указан в заказе на покупку. Допуск по умолчанию B348 зависит от способа изготовления и может быть шире, чем предполагается допустимый запас обрабатывающего материала. Укажите h9 для холодно-натянутого грунтового стержня, h11 для горячекатаного маринованного, Не указывать только "диаметр 25 мм"; указать "диаметр 25 мм, допуск h9".

Премии за более жесткий допуск невелики в абсолютном выражении-обычно от 5 до 15 процентов по сравнению с горячекатаным для холоднопрокатного и от 30 до 80 процентов для земли-но уверенность в том, что планка попадает в допустимый запас обрабатывающего материала, является тем, что делает производственную линию работать без переделки.

Неразрушающий контроль для стержней: UT Обязательный, ET Необязательный

Ультразвуковое тестирование является основным методом НК для титанового бара, поскольку дефекты, которые имеют значение при обслуживании бара-пористость центра, подповерхностные включения, внутренние разрывы-не являются поверхностно-разрушающими и не надежно улавливаются вихревым током. B348 определяет UT как базовый метод NDT для бара выше определенного диаметра; класс чувствительности по умолчанию калибруется по эталонным стандартам ASTM E2375.

Критическим моментом является то, что B348 UT является пол, а не потолок. Стандартный стандарт по умолчанию улавливает дефекты определенного минимального размера-обычно длинные разрывы и большие поры-но не улавливает более мелкие включения, которые становятся стояками напряжения при циклическом обслуживании или имплантате. Для этих применений ASTM E2375 устанавливает более высокие классы чувствительности с меньшими эталонными стандартами, калиброванными для обнаружения мелких дефектов.

Отзыв спинномозгового имплантата, описанный в начале этого руководства, включал именно этот зазор. Стандартный B348 UT прошел планку; UT класса имплантата поймал 80-микрометровое включение, которое стало местом инициации усталости. Покупатель не указал UT имплантата, потому что покупатель не знал, что B348 имеет UT по умолчанию, отличный от UT имплантантного класса E2375.

ET улавливает поверхностные и приповерхностные дефекты-швы, круги, трещины-и полезно для проверки холодно-натянутого стержня, где поверхность имеет значение. ET не заменяет UT для поверхностных дефектов. Для имплантации и аэрокосмической службы требуется оба: ET для поверхности, UT при соответствующем классе чувствительности для подповерхностного слоя.

Кованые по сравнению с прокатными: поток зерна и обслуживание имплантатов

Разница между прокатом и кованым брусом заключается не только в пути изготовления, но и в схеме потока зерна, которая определяет усталостные характеристики готовой детали. поперечное направление приблизительно изотропно, но слабее. Кованый брусок имеет поток зерна, который следует направлению уменьшения штампа ковки, которые могут быть ориентированы на выполнение рабочего напряжения в готовой части.

Для крепежа, имеющего решающее значение для утомления-болта, винта, штупа-поток зерна должен следовать контуру головы к голенью. Филе головы является местом наибольшего напряжения в крепеже, и если зерно проходит поперечно на филе, то срок усталости на 30 - 60 процентов ниже, чем кованый эквивалент. Свернутый брусок, обработанный до болтовой формы, имеет поперечное зерно в филе головы; Кованая товарная позиция или кованый брус имеет поток зерна, который следует за переходом головы к голенку.

The rule: Для общего изготовления без циклической нагрузки допускается прокат бруса. Для обслуживания медицинских имплантатов укажите кованый брусок с UT-ни проката, ни по умолчанию B348 UT не достаточно.

Для 100 000 единиц крепежа работает по $2 за единицу, поддельная премия добавляет $80 000 до $200 000. Один полевой отказ на критическую усталость крепежа может стоить $500, От 000 до 5 миллионов долларов в виде отзыва и ответственности. Экономика благоприятствует ковки для любого сервиса, где деталь видит циклическую нагрузку.

Выбор сортов: Gr2, Gr5, Gr23, Gr12, Gr9

В B348 перечислены девять сортов. Пять из них доминируют в производстве банок: Gr2, Gr5, Gr23, Gr12 и Gr9. Выбор обусловлен прочностью, требованиями к усталости и-для медицинского обслуживания-пределами химии имплантата.

Gr2 представляет собой коммерчески чистый титан, UNS R50400, в широком смысле эквивалентный китайскому TA2. Он является основой для общего изготовления: шпинделей насоса, судовых свалов, химических крепежей, где коррозионная стойкость важнее прочности. Минимальная прочность текучести составляет 275 МПа. Gr2 бар является самым дешевым продуктом в линейке B348.

Gr5-это Ti-6Al-4V, UNS R56400, альфа-бета-сплав. Это самый объемный титан марки в аэрокосмической и общей технике, используемый для крепежа, структурной арматуры, Минимальная прочность текучести 828 МПа-в три раза Gr2. Премии по стоимости по сравнению с Gr2 составляют от 1,5 до 2,5 раза. Gr5 является рабочей лошадкой в списке B348.

Gr23 представляет собой Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401. Номинальный состав идентичен Gr5 - 6% алюминия, 4% ванадия, но предел кислорода снижен с 0,20 до 0,13%. Более низкий уровень кислорода дает более высокую прочность при разрыве и более низкую температуру перехода протока в хрупкий, Именно поэтому Gr23 является классом медицинских имплантатов согласно ASTM F136. Премии по стоимости по сравнению с Gr5 составляют от 1,3 до 2,0 раза, что обусловлено более жесткими химическими ограничениями и дополнительным контролем качества.

Gr12 представляет собой Ti-0,3Mo-0,8Ni, UNS R53400. Крестостойкий к коррозии сорт для химической службы, используемый в тех случаях, когда Gr2 подвергнется трещине. Минимальный выход составляет 345 МПа. Премии по стоимости по сравнению с Gr2 составляет 1,4 - 1,8 раза.

Gr9 представляет собой Ti-3Al-2.5V, UNS R56901. Высокопрочный альфа-бета-сплав, используемый для гидравлических труб и аэрокосмических конструкционных стержней. Минимальная производительность 585 МПа. Премии по стоимости по сравнению с Gr2 в 3 раза.

Класс	Композиция	Выход (МПа).	Услуги	Стоимость vs Gr2
Gr2	CP titanium	275	Общее производство, морское, химическое	1.0×
Gr5	Ti-6Al-4V	828	Аэрокосмические крепежные элементы, структурные	1.5-2.5×
Gr23	Ti-6AL-4V ELI	760	Медицинские имплантаты для F136	2.0-4.0×
Gr12	Ti-0.3Mo-0.8Ni	345	Химическая щель	1.4-1.8×
Gr9	Ti-3Al-2,5V	585	аэрокосмическая гидравлическая, структурная	2.0-3.0×

Запутаница Gr5 против Gr23: содержание кислорода и медицинские ELI.

Наиболее опасной путаницей в производстве титановых батончиков является замена Gr5 на Gr23 в медицинских имплантатах. Эти два сорта имеют одинаковый номинальный состав-6% алюминия, 4% ванадия-и одно и то же общее название "Ti-6Al-4V". Единственная разница в химии заключается в кислородном пределе: Gr5 допускает 0,20%, Gr23 ограничивает 0,13%. Разница кислорода составляет всю точку Gr23, потому что кислород контролирует прочность при переломе и температуру перехода протока к хрупкому.

Бар Gr5 отклонен F136.(спецификация имплантата) для содержания кислорода выше 0,13% по-прежнему является идеально совместимым плантатором Gr5. Он может быть продан как Gr5 для аэрокосмических и общих инженерных покупателей без проблем. Опасность заключается в том, что такой бар продается как "Grade 5" или "Ti-6Al-4V" покупателю имплантата, который принимает Gr23. Покупатель имплантата превращает его в винты, винты проходят проверку размеров, и партия поступает в поле с содержанием кислорода на 30 - 50% выше предела имплантата. Винты имеют более низкую прочность при разрыве, чем предполагалось в конструкции имплантата, и срок усталостной службы соответственно короче.

Отзыв спинномозгового имплантата в начале этого руководства может быть связан или не связан с этой путаницей-сбой был подповерхностным включением, а не экскурсированием содержания кислорода, но режим отказа тот же: a specification failure invisible to simensional inspection that surfaces in service. The defence is the MTR. Require the MTR to show UNS R56401 (Gr23) explicitly, При заказе на покупку имплантата не принимайте язык "Класс 5" или "Ti-6Al-4V"; требуйте UNS и ссылку F136.

Сокращение длины и оптимизация урожайности

B348 бар поставляется в случайной длине-обычно от 3 до 4 метров для горячекатаного проката, от 2 до 3 метров для холодного проката, от 1 до 3 метров для земли. Случайная длина является стандартной; мельница разрезает планку до любой длины, выходящей с производственной линии, и покупатель получает распределение в пределах полосы случайной длины. Для большинства изготовления приемлема случайная длина; покупатель разрезает стержень на части длины и принимает концевые отрезы как лом.

Для производственной обработки-швейцарское токарное вращение медицинских винтов, крупнообъемная застежка-случайная длина неэффективна. Каждое изменение стержня в швейцарском токарном станке стоит от 30 до 60 секунд цикла, а 3-метровый брусок случайной длины дает меньше деталей за изменение, чем 4-метровый брусок. Разница в урожайности может составлять от 5 до 12% времени цикла за 100, 000 единиц пробега.

Решением является резка фиксированной длины. Укажите "фиксированную длину, 4000 мм плюс 0/минус 0 мм" в заказе на покупку. Премиум за фиксированную длину составляет от 5 до 15% стоимости бара, но экономия времени цикла на крупнообъемной линии может восстановить премию за несколько недель. Для малообъемного или разового изготовления случайная длина отлично; не платите премию фиксированной длины.

Связанная проблема заключается в состоянии конца стержня. B348 позволяет поставлять концы стержня в виде проката (с деформацией от сдвига или пилы), или скошенной, или с центральным просверленным лицом для поддержки токарного токарного тока. Для швейцарской обработки укажите центрированные концы; для общего изготовления, как срезанные концы хороши. Конечное условие является небольшой деталью, которая становится большой проблемой цикла на производственной линии.

Общие неудачи в закупках

Семь неудач повторяются при закупке титановых слитков B348. Всех их можно избежать путем составления полного заказа на поставку.

1.Не уточняется состояние поверхности. "Титановый брусок Gr5, 25 мм" не является заказом на покупку. Укажите горячекатаный маринованный, холодно-вытянутый или грунт; состояние поверхности определяет класс допуска, отделку поверхности и наличие альфа-корпуса.

2.Не уточняет удаление альфа-случая. В случае любой усталости, перелома или имплантации укажите "альфа-корпус удален, глубина проверена с помощью микрожесткости согласно ASTM E384." Не предполагайте, что "маринованный" означает "альфа-корпус удален".

3.Не указывается допуск по диаметру. Допуски B348 по умолчанию зависят от способа изготовления и могут быть шире, чем предполагается допустимый запас обрабатывающего материала. Укажите h9 для холодно-натянутого грунта, h11 для горячекатаного проката, h8 для безцентрального грунта.

4.Пропуск имплантантного класса UT. Стандартный B348 UT улавливает грубые дефекты, но не мелкие включения, которые становятся стояками напряжения в циклическом или имплантантном обслуживании. Для этих применений укажите ASTM E2375 на чувствительности имплантата. Не принимайте стандарт UT по умолчанию для обслуживания имплантатов.

5.Прием Gr5 для обслуживания имплантатов Gr23. Единственным химическим различием является содержание кислорода (0,20 против 0,13%), но разница вязкости при разрыве-это вся точка Gr23. Требуйте, чтобы MTR показал ссылки UNS R56401 и F136; требуйте PMI на каждой партии.

6.Использование рулонного бруса для критических крепежей усталости. Срок службы усталости на 30 - 60% ниже, чем у кованого эквивалента. Укажите кованый брус (B381) или направляющую проволоку для циклической эксплуатации.

7.Не указывается длина и конечное состояние. Случайная длина является стандартной и может не соответствовать компоновке производственной линии. Укажите фиксированную длину плюс конечное условие (как вырезанный, скошенный, сверленный по центру) для обработки производства.

Экономика затрат: толерантность, поверхностные и премиальные оценки

Структура стоимости бара B348 определяется тремя переменными: состояние поверхности (горячекатаный против холодно-натянутый против земли), класс допуска (h11 против h9 против h8) и сорт (Gr2 baseline vs Gr5/Gr23/Gr12/Gr9). Каждая переменная несет предсказуемую надбавку к стоимости, которую покупатель должен моделировать перед оформлением заказа на покупку.

Базовым является горячекатаный маринованный. Холодная вытяжка добавляет 15 - 30 процентов; Центр-грунт добавляет от 30 до 80 процентов. Премиум покупает более жесткий допуск и лучшую отделку поверхности, что приводит к меньшему обрабатывающему запасу и меньшему времени цикла на производственной линии. Для 25-миллиметрового бара Gr2 по цене $25 за килограмм горячекатаный стоит $25, холодно-вытянутый-$29 до $32, Стоимость земли составляет от $33 до $45.

Gr5 над Gr2 составляет 1,5 - 2,5 раза, что обусловлено легированием алюминия и ванадия и альфа-бета-термообработкой. Gr23 над Gr5 в 1,3 - 2,0 раза, обусловлено более жестким ограничением кислорода и дополнительным контролем качества. Gr9 над Gr2 в 2 - 3 раза. Gr12 над Gr2 - 1,4 - 1,8 раза.

Композитный эффект на 100 000 единиц медицинского винта является значительным. Много 1000 кг кованого бруса Gr23 по цене 90 долларов за килограмм обходится в 90 000 долларов в материале. Тот же лот в прокате Gr5 по цене 40 долларов за килограмм стоит 40 000 долларов США-50 долларов, Экономия в размере 000, которая исчезает в тот момент, когда один лот терпит неудачу в полевом наблюдении и вызывает отзыв стоимостью от 500 000 до 5 миллионов долларов США. Экономика поддерживает правильную спецификацию; Стоимость премии тривиальна по сравнению с стоимостью неудачи, которую она предотвращает.

Контрольный перечень поставщиков

Перед оформлением заказа на поставку B348 проверьте поставщика по восьми пунктам. Поставщик, который не выполняет ни одного из этих требований, не является поставщиком для критически важных для усталости, медицинских или аэрокосмических бар.

1. Показаны ли в ССО обозначение UNS, стандарт ASTM, тепловое число, химический состав (включая кислород для Gr5/Gr23), механические элементы и результаты NDT?

2. Может ли поставщик предоставить сертификат F136 для имплантата Gr23 с содержанием кислорода максимум 0,13%? Если поставщик не может поставить F136, поставщик не имеет права на имплантацию планки.

3. Каковы возможности удаления альфа-корпуса поставщика? Попросите пройти микротвердость на поперечном сечении образца. Поставщик, который не может проверить удаление альфа-корпуса, является поставщиком, который не может поставить критическую усталость или планку имплантата.

4. Какое оборудование UT использует поставщик, и какие классы чувствительности ASTM E2375 может предоставить поставщик? Поставщик, который работает только по умолчанию B348 UT, не имеет права на имплантацию или обслуживание, критичное для усталости.

5. Что такое кованый брусок поставщика? Для обслуживания крепежа, критичного к усталости, поставщик должен быть в состоянии поставить кованый брусок (B381) или направляющую проволоку с контролируемым потоком зерна. Поставщик, который только валоны, не имеет квалификации.

6. Каковы допустимые возможности поставщика по диаметру? Может ли поставщик поставить холодно-натянутый или h8 грунт? Поставщик, который поставляет только горячекатаный h11, не имеет права на точность обработки.

7. Каковы возможности резки фиксированной длины поставщика и какие конечные условия может предоставить поставщик? Поставщик, который сокращает только случайную длину, не имеет права на производственную обработку.

8. Каковы возможности PMI поставщика для лотов Gr5/Gr23? Для обслуживания имплантатов поставщик должен иметь возможность PMI каждую полученную партию по содержанию кислорода. Стоимость PMI тривиальна по сравнению с стоимостью отзыва.

Краткое описание: Заказ на поставку титанового прутка на 8 полей

Полный заказ на покупку титанового стержня ASTM B348 содержит восемь полей, и только восемь. Написание этих восьми полей исключает все режимы отказа, описанные в данном руководстве.

1.Стандартный

: ASTM B348 (бар). Для критических для усталости или имплантатов укажите штамповку B381 или B348 с имплантантным UT E2375.

2.Класс

: Обозначение UNS (R50400 для Gr2, R56400 для Gr5, R56401 для Gr23). Для имплантата требуется ссылка F136.

3.Состояние поверхности

: Горячекатаный маринованный, холодный или измельченный. Укажите удаление альфа-кейса для утомления или имплантации.

4.Размеры

: Диаметр × длина с классом допуска (h9, h11, h8). Укажите фиксированную длину и конечное состояние для производственной обработки.

5. Неразрушающий контроль

: UT по умолчанию B348 или E2375 имплантантный класс для циклического или имплантантного обслуживания. Требуется сертификат UT на тепловую нагрузку.

6.Поток зерна

: Для крепежа, критичного к усталости, укажите кованую (B381) или направляющую проволоку с контролируемым потоком зерна.

7.Сертификация

: MTR с UNS, тепловым номером, химией (включая кислород), механическими элементами, NDT.F136 для имплантации.PMI на каждый лот для Gr5/Gr23.

8.Конечное использование

: Поставщик не может указать правильную поверхность, неДТ или поток зерна, не зная конечного использования.

Восемь полей. Заказ на покупку, открывший данное руководство, состоял из двух. Разница между этими двумя заказами на покупку заключается в разнице между 15-летним имплантатом и 18-месячным отзывом.

Часто задаваемые вопросы

Q1: В чем разница между ковкой ASTM B348 и B381?

B348 покрывает титановый брус прямой длины, полученный путем прокатки, ковки или холодного рисования, с прямоугольным, круглым, гексагональным или квадратным сечением. B381 покрывает поковки, изготовленные путем ковки с закрытым штампом или открытым штампом до почти окончательной формы. Батончик B348 представляет собой полуфабрикат, который производит покупатель; a Ковка B381 ближе к окончательной форме и имеет различную структуру потока зерна. В заказе на поставку оборудования для критических для усталости или медицинских имплантатов следует указать, какой стандарт регулирует, поскольку параметры расхода зерна и тестирования различаются.

Q2: Холодно-нарисованный брусок лучше горячекатаного?

Не универсально. Холодновытянутый брус имеет более жесткий допуск по диаметру (h9-h10 против h11-h13 для горячекатаного проката) и более яркая поверхность, но она несет остаточное холодное напряжение, которое может искажаться во время механической обработки. Горячекатаный брус имеет более грубую поверхность и более свободный допуск, но разряжен и изотропен. Холодно-вытягивание указывается, когда необходимо свести к минимуму удаление прецизионного обрабатывающего запаса; Горячий прокат является основой для общего изготовления. Оба должны иметь альфа-корпус удален перед началом эксплуатации.

Q3: Что такое альфа-случай и почему его необходимо удалить?

Альфа-корпус представляет собой хрупкий обогащенный кислородом поверхностный слой, который образуется на титане выше 500 градусов Цельсия в воздухе. Он образуется во время горячей прокатки и кузнечного нагрева. Слой твердый, но имеет почти нулевую пластичность; если он оставлен на стержне, он трещится под нагрузкой и трещины распространяются в пластичную подложку. Альфа-корпус должен быть удален механической обработкой, шлифованием или травлением перед началом эксплуатации, B348 требует от поставщика раскрывать, был ли альфа-корпус удален.

Q4: Какой уровень NDT необходим для медицинского имплантанта?

Для плантационного стержня согласно ASTM F136 (Ti-6Al-4V ELI, Gr23) или F67 (коммерчески чистые), ультразвуковые испытания в соответствии с ASTM E2375 требуются, Как правило, у более высокого класса чувствительности, чем у стандартного B348 UT. Стандартный B348 UT улавливает грубые дефекты, но не калибруется для подповерхностных показаний, которые становятся стояками напряжения в имплантате. Укажите E2375 на имплантате-Испытание на текущий ток является дополнительным и не заменяет UT.

В чем разница между Gr5 и Gr23?

Gr5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) и Gr23 (Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401) представляют собой один и тот же номинальный сплав-6% алюминия, 4% ванадия-но с различными ограничениями кислорода. Gr5 допускает до 0,20% кислорода; Gr23.(Extra Low Interstititial) ограничивает кислород до 0,13%. Более низкий уровень кислорода в Gr23 дает более высокую прочность на разрыв и более низкую температуру перехода из протока в хрупкий, Поэтому Gr23 является классом имплантатов. Gr5-аэрокосмическая и общая инженерная класс. Они не взаимозаменяемы для медицинского обслуживания, и планка Gr5, отклоненная F136, иногда предлагается как класс 5, без раскрытия содержания кислорода.

Q6: Могу ли я использовать рулон для крепежа, критичного к усталости?

Обычно нет. Свернутый брусок имеет изотропные свойства в поперечном направлении, но продольный поток зерна, который проходит по длине стержня. Для критической усталости крепежа поток зерна должен следовать контуру головы к голяку, что достигается только путем ковки (B381) или путем направления из проволоки с контролируемым потоком зерна. Указать кованый брус или проволоку для усталостной работы.

Q7: Как определить допуск диаметра для точной обработки?

Используйте класс допусков ISO прямо. Для точного обрабатывающего материала укажите h9 (плюс 0/минус 0052 миллиметра на 25-миллиметровом баре) для заземленного стержня, или H11 (плюс 0/минус 0,13 миллиметра) для холодно-натянутого бруса. Горячекатаный брусок обычно h13 (плюс 0/минус 0,33 миллиметра) и является слишком свободным для точной обработки без грубой обработки. Укажите класс допуска в заказе на покупку, а не только номинальный диаметр, потому что допуск B348 по умолчанию зависит от способа изготовления и может быть шире, чем предполагается допустимый запас обрабатывающего материала.

Резюме

ASTM B348 покрывает бары; B381 покрывает поковки. Разница заключается в потоке зерна, а не только в форме. Альфа-корпус представляет собой хрупкий обогащенный кислородом поверхностный слой, который должен быть удален перед любой циклической или имплантируемой услугой;"маринованный" не означает "альфа-корпус удален".(h8, h9, h11) явно. UT является обязательным, а уровень B348 по умолчанию является полом; указать класс имплантата E2375 для циклической или медицинской службы. Gr5 и Gr23 являются одним и тем же номинальным сплавом, но различаются по содержанию кислорода; Разница заключается в полной точке Gr23, и два класса не являются взаимозаменяемыми для обслуживания имплантатов. Заказ на покупку из восьми полей устраняет каждый режим отказа, описанный в этом руководстве. Напишите все восемь.