Composició i propietats clau
El titani de grau 5, conegut comunament com a Ti-6Al-4V, és un aliatge de titani alfa-beta que conté nominalment un 6% d'alumini i un 4% de vanadi. S'anomena aliatge de titani de cavall de batalla perquè representa la majoria del titani utilitzat a tot el món, combinant una alta resistència específica, un pes lleuger, una bona conformabilitat i una excel·lent resistència a la corrosió.
| Paràmetre | Valor típic (grau 5) |
|---|---|
| Alumini (Al) | 5.5-6.75% |
| Vanadi (V) | 3.5-4.5% |
| Ferro (Fe), màx | 0.40% |
| Oxigen (O), màx | 0.20% |
| Titani (Ti) | Balanç |
| Densitat | Uns 4,43 g/cm³ |
| Resistència a la tracció (mínim típic) | Uns 895 MPa (AMS 4928) |
| Límit de fluència (mínim típic) | Uns 828 MPa (AMS 4928) |
Formularis de producte i normes aplicables
Ti-6Al-4V Grau 5 es subministra en una varietat de formes de molí, cadascuna coberta per especificacions específiques. Les llistes següents reflecteixen els estàndards de referència habituals per a cada formulari.
| Formulari del producte | Especificacions aplicables |
|---|---|
| Vara rodona | AMS 2631, AMS 4928, AMS 4965, AMS 6930, AMS 6931, AMS-T-9047; ASTM B348; ASME SB-381 |
| Vareta rectangular | AMS 4928, AMS 4965, AMS 6930, AMS 6931, AMS-T-9047; ASTM B348 |
| Placa | AMS 2631, AMS 4911, AMS-T-9046; ASTM B265 Gr 5; CA 10204 3.1 |
| Bloc | AMS 4928, AMS 6931, AMS-STD-9047; ASTM B348 |
Per a aplicacions d'implants mèdics, s'apliquen especificacions addicionals com ASTM F1472 al Ti-6Al-4V forjat.
Per què el grau 5 domina les aplicacions de titani
La combinació d'una densitat aproximadament un 45% més baixa que l'acer amb una resistència comparable a la de molts acers fa que el Ti-6Al-4V sigui atractiu sempre que l'estalvi de pes sigui important. La seva resistència a la corrosió en aigua de mar i atmosferes industrials, juntament amb un bon rendiment a la fatiga i la capacitat de ser forjat, laminat, mecanitzat i soldat dins de finestres de procés controlats, explica el seu domini en mercats exigents.
Sectors d'aplicació
Estructures de la cèl·lula aeroespacial -, elements de subjecció, components del motor i peces del tren d'aterratge.
Implants i instruments quirúrgics mèdics -, sovint especificats segons ASTM F1472 per al maquinari implantable.
Eixos, elements de subjecció i equips marins - exposats a l'aigua de mar.
Equips de processament químic industrial -, intercanviadors de calor i components de generació d'energia.
Elements de subjecció d'alt rendiment de --automoció i de consum, components de competició i equipament esportiu.
Especificació i consideracions de contractació
En comprar Ti-6Al-4V Grau 5, els compradors haurien de verificar la forma del producte i les especificacions aplicables, sol·licitar un certificat de prova de molí (per exemple EN 10204 3.1) i comprovar que la química, les propietats mecàniques i, si escau, la inspecció per ultrasons (AMS 2631) compleixen amb l'estàndard ordenat. Confirmeu l'estat de la superfície i les dimensions amb el dibuix o el marge de mecanitzat abans del processament.
Preguntes freqüents
P1: Què és el titani de grau 5 6Al-4V?
És l'aliatge de titani més utilitzat, que conté aproximadament un 6% d'alumini i un 4% de vanadi, amb un equilibri de titani.
P2: Quines són les propietats mecàniques típiques del Ti-6Al-4V?
Els límits mínims de tracció i de fluència són d'uns 895 MPa i 828 MPa, respectivament, amb una densitat d'uns 4,43 g/cm³.
P3: Quines especificacions cobreixen la vareta rodona Ti-6Al-4V?
La vareta rodona s'especifica habitualment a AMS 2631, AMS 4928, AMS 4965, AMS 6930, AMS 6931 o AMS-T-9047, ASTM B348 i ASME SB-381.
P4: Quin estàndard s'aplica a la placa Ti-6Al-4V?
La placa s'especifica habitualment a AMS 2631, AMS 4911, AMS-T-9046, ASTM B265 Grau 5 i EN 10204 3.1.
P5: Per què s'utilitza Ti-6Al-4V en implants mèdics?
Perquè combina alta resistència, resistència a la corrosió, biocompatibilitat i un mòdul elàstic més baix que l'acer inoxidable, reduint la protecció contra l'estrès.
P6: És Ti-6Al-4V soldable?
Es pot soldar en condicions controlades (entorn net, blindatge de gas inert, farciment adequat), però la soldadura ha d'anar seguida d'un tractament tèrmic adequat per restaurar les propietats.