Paduan titanium TC4 adalah paduan titanium tipe yang berhasil dikembangkan oleh Amerika Serikat pada tahun 1954, mengandung 6% elemen penstabil dan 4% elemen penstabil V. Komposisi nominal paduan titanium TC4 adalah 7.0 setara aluminium, 2,9 setara molibdenum, dan 10-15% fase dalam keadaan anil. Al dalam sistem Ti-Al-V digunakan untuk meningkatkan kekuatan suhu ruangan paduan dan sifat penguatan panas dengan penguatan larutan padat fase-, dan V adalah salah satu dari sedikit elemen paduan dalam paduan titanium yang keduanya dapat meningkatkan kekuatan dan meningkatkan plastisitas. V adalah salah satu dari sedikit elemen paduan dalam paduan titanium yang dapat meningkatkan kekuatan dan plastisitas. Efek menguntungkan dari V pada plastisitas paduan titanium adalah karena tidak meningkatkan rasio sumbu c/a dari paduan titanium. -menyatakan kisi seperti kebanyakan elemen paduan, namun justru mengurangi rasio, sehingga meningkatkan pembentukan fase - dan menghindari penggetasan paduan selama penggunaan jangka panjang.
Fitur utama paduan titanium TC4 adalah kinerja komprehensif yang sangat baik dan kinerja proses yang baik. Paduan titanium TC4 memiliki kekuatan suhu ruangan sedang dan kekuatan suhu tinggi, ketahanan mulur dan stabilitas termal yang baik, ketahanan lelah yang tinggi dan ketahanan perluasan retak di air laut, serta ketangguhan patah yang memuaskan dan ketahanan terhadap korosi tegangan garam panas, kepekaan terhadap hidrogen juga lebih kecil dari paduan TC2, TC1, dan cocok untuk pembuatan paduan dengan rentang luas - 196~450 derajat. 196 ~ 450 derajat rentang suhu kerja yang luas di berbagai bagian, terutama menggunakan prinsip toleransi kerusakan yang membatasi desain bagian. Paduan titanium TC4 juga memiliki plastisitas dan superplastisitas proses yang sangat baik, cocok untuk dibentuk dengan berbagai metode pemrosesan tekanan, dan berbagai cara pengelasan dan pemesinan.
Bentuk setengah jadi utama dari paduan titanium TC4 adalah batangan, tempa, lembaran, pelat, profil dan kabel, dll. Mereka juga digunakan untuk pengecoran (ZTC4).
Paduan titanium TC4ELI
TC4ELI adalah versi modifikasi dari TC4, perbedaan utamanya adalah kandungan Al yang berbeda dan kandungan elemen interstisial Fe, N, H, dan O yang lebih rendah. Perbedaan utamanya adalah paduan titanium TC4ELI memiliki kandungan elemen interstisial Fe yang lebih rendah, N, H dan O dibandingkan TC4ELI.
Paduan titanium TC4ELI telah menjadi bahan yang ideal untuk implan bedah medis karena biokompatibilitasnya yang baik, modulus elastisitas yang rendah, kepadatan rendah, ketahanan korosi yang baik, tidak beracun, kekuatan luluh tinggi, umur kelelahan yang lama, plastisitas tinggi pada suhu kamar, dan kemudahan cetakan. Lembaran paduan titanium TC4ELI medis terutama digunakan untuk perbaikan tulang tengkorak, pencangkokan tulang, dll., yang memiliki persyaratan lebih tinggi untuk kekuatan, umur kelelahan, plastisitas, dan sebagainya.
Paduan titanium merupakan paduan yang tersusun dari titanium sebagai bahan dasar dan elemen lainnya. Titanium memiliki dua jenis kristal homogen dan heterogen: titanium adalah isomer unsur homogen, dengan titik leleh 1668 derajat, dan struktur kisi heksagonal baris padat, yang dikenal sebagai -titanium, bila lebih rendah dari 882 derajat, dan badan- struktur kisi kubik terpusat, yang dikenal sebagai -titanium, bila suhunya di atas 882 derajat. Penggunaan karakteristik titanium yang berbeda dari dua struktur di atas, menambahkan elemen paduan yang sesuai, sehingga suhu transisi fasa dan kandungan komponennya secara bertahap berubah dan mendapatkan organisasi paduan titanium (paduan titanium) yang berbeda.
Dan kandungan unsur pengotor Fe, kekuatannya berkurang, namun dapat meningkatkan ketangguhan secara signifikan. TC4 ELI memiliki plastisitas, ketangguhan, kinerja pengelasan yang baik, dan kinerja suhu rendah yang baik, banyak digunakan dalam teknik kriogenik, medis, angkatan laut dan pesawat terbang serta bidang penting lainnya.
Paduan TC4 dapat digunakan di lingkungan biasa atau lingkungan bersuhu tinggi, paduan TC4ELI dapat digunakan di lingkungan bersuhu sangat rendah.
Paduan titanium TC4 dan paduan titanium TC4ELI dengan kualitas serupa adalah: T-6A-4V/Grade 5 (kelas AS), BT 6 (kelas Rusia), IMI 318 (kelas Inggris), TiAI6V4 (kelas Jerman ).
Pembuatan peralatan medis pada tubuh manusia akibat trauma, tumor akibat cedera tulang dan sendi, penggunaan titanium dan paduan titanium dalam pembuatan sambungan buatan, pelat tulang dan sekrup, kini banyak digunakan dalam praktik klinis. Juga digunakan pada sendi pinggul (termasuk kepala femoral), sendi lutut, sendi siku, sendi metacarpophalangeal, sendi interphalangeal, mandibula, tulang belakang buatan (ortosis tulang belakang), cangkang alat pacu jantung, jantung buatan (katup jantung), implan gigi buatan, titanium-nikel gigi ortodontik dan jaring titanium dalam operasi plastik kranial dan sebagainya.
Titanium dan paduan titanium semakin penting karena kekuatan spesifiknya yang tinggi, biokompatibilitas dan ketahanan terhadap korosi oleh cairan tubuh.
Ti 6Al-4V ELI adalah tingkatan Ti 6Al-4V dengan celah jaringan yang kecil, sehingga menghasilkan ketangguhan maksimum untuk air laut dan lingkungan kriogenik. Paduan kelas ini biasanya digunakan dalam kondisi anil dan Ti 6Al-4V adalah pilihan yang baik untuk implan medis.
Proses produksinya terdiri dari relaksasi anil pada suhu 900-120 derajat Fahrenheit selama 1-4 jam dan pendinginan udara. Batang bulat dan tempa anil ganda diproses pada suhu transformasi beta 50-100 derajat Fahrenheit.
