Visión general
HDC tiene más de una década de experiencia en el campo de los componentes metálicos personalizados. Contamos con precisión de 4 ejes y 5 ejes máquinas herramienta, centros de mecanizado CNC automatizados y un equipo profesional de diseño y producción. Podemos proporcionarle varios procesos de mecanizado, incluidos Fresado CNC, Torneado CNC, Corte por láser, fundición de metalesy más, para crear sus componentes de titanio de grado 5 a la perfección, adaptados a sus requisitos específicos.
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¿Qué es el titanio de grado 5?
Titanio Grado 5, también conocido como Titanio 6Al-4V. Tiene un alto rendimiento contra la corrosión y una resistencia cercana a 6061-Aluminio T6. Por lo tanto, la aleación de grado 5 es el grado de titanio más utilizado. Generalmente es adecuado para muchas aplicaciones. Incluyendo piezas de fuselaje, tubos de condensador, cestas de fregado e implantes biomédicos, y más.
Otros nombres para titanio grado 5
Ti-6Al-4V, comúnmente conocido como “titanio grado 5”, y también conocido como Ti-6Al-4V, es una aleación de titanio que es la más común y consiste en aluminio 6% y vanadio 4%. Tiene el nombre de código UNS R56400 y está formado de acuerdo con las normas ASTM/ASME como ASTM B348, B381 y B367. Sigue los estándares AMS como AMS 4928 y AMS 4907 en áreas militares y aeroespaciales. Si bien puede haber diferencias en los nombres de las marcas, la composición y las propiedades de la fórmula seguirán siendo idénticas entre las aplicaciones en las que se utiliza.
Ventajas y desventajas del titanio grado 5
Ti-6Al-4V, considerado titanio de grado 5, tiene características únicas de relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión, biocompatibilidad, tolerancia a altas temperaturas y capacidad de soldadura, lo que lo convierte en una opción totalmente correcta para los sectores aeroespacial, médico e industrial. escenarios. Sin embargo, es caro, no mecanizable, se contamina fácilmente, no tiene tamaños y/o formas suficientes y tiene una expansión térmica diferente a la de otros materiales, lo que hace que su empleo sea un desafío. A pesar de que esto tiene desventajas, su combinación de propiedades suele ser un importante todoterreno que supera las limitaciones, especialmente en aquellas funciones en las que sus excepcionales características de rendimiento son muy importantes.
Las diferencias entre el titanio de grado 5 y el grado 1 ~ 4
El titanio de grado 5, o Ti-6Al-4V, se destaca de los grados 1 a 4 por su composición de aleación, que contiene 6% de aluminio y 4% de vanadio, que proporciona compuestos de mayor resistencia y dureza, que son demandados en algunas industrias como la aeroespacial. . Esto ha hecho que todos los grados de titanio sean perfectamente resistentes a la corrosión y biocompatibles; sin embargo, los elementos de aleación de Grado 5 pueden mejorar sus propiedades mecánicas, aunque también cuestan más. Además, el titanio de grado 5 tiene relativamente más soldabilidad y maquinabilidad en comparación con otros grados, lo que lo convierte en el material preferido en aplicaciones donde se necesita un rendimiento mecánico extremadamente alto, aunque pueda comprometer ligeramente la resistencia a la corrosión.
Composición química de Titanio Grado 5
| Elemento | Contenido (%) |
| Titanio, Ti | 87.6 – 91 |
| Aluminio | 5.5 – 6.75 |
| Vanadio, V | 3.5 – 4.5 |
| Hierro, Fe | 0- 0.40 |
| Oxígeno, O | 0-0.20 |
| Carbono, C | 0-0.08 |
| nitrógeno, N | 0-0.05 |
| Hidrógeno, H | 0- 0.015 |
¿Cómo afecta la composición química al titanio de grado 5?
Muchas propiedades del titanio de grado 5, incluida su alta resistencia a la tracción y a la corrosión, provienen de la composición química de la aleación que consta de más de titanio 90%, aluminio 6% y vanadio 4%. La adición de aluminio y vanadio imparte resistencia, dureza y endurecimiento a la aleación que la del titanio puro. Por otro lado, el aluminio también facilita la formación de una capa de óxido que sea estable y adherente y esto proporciona una buena resistencia a la corrosión. El vanadio domina las aleaciones en su resistencia, especialmente a temperaturas altas, y también mejora la microestructura, lo que mejora las propiedades mecánicas de las aleaciones. Estos mismos elementos de aleación también afectan otras características como la soldabilidad, la maquinabilidad y la biocompatibilidad, por lo que TG-5 Ti es un material versátil que se aplica en escenarios aeroespaciales, médicos e industriales.
Propiedades térmicas del titanio grado 5
| Propiedades termales | Métrico | inglés |
| CTE, lineal 20°C | 8,6 µm/m-°C | 4,78 µpulg/pulg-°F |
| CTE, lineal 250°C | 9,2 µm/m-°C | 5,11 µpulg/pulg-°F |
| CTE, lineal 500°C | 9,7 µm/m-°C | 5,39 µpulg/pulg-°F |
| Capacidad calorífica específica | 0,5263 J/g-°C | 0,126 BTU/libra-°F |
| Conductividad térmica | 6,7 W/mK | 46,5 BTU-pulg/h-pie²-°F |
| Punto de fusion | 1604 – 1660°C | 2920 – 3020 °F |
| Solidus | 1604ºC | 2920°F |
| Líquido | 1660°C | 3020°F |
| Beta transus | 980 ºC | 1800°F |
Propiedades mecánicas de Titanio Grado 5
| Propiedades | Métrico | Imperial |
| Resistencia a la tracción | 895 MPa | 130000psi |
| Límite elástico | 828MPa | 120000 psi |
| el coeficiente de Poisson | 0.31 | 0.31 |
| Modulos elasticos | 105-120 GPa | 15200-17400 ksi |
| Módulo de corte | 41-45 GPa | 5950-6530 ksi |
| Alargamiento a la rotura | 10 % | 10 % |
Propiedades físicas de Titanio Grado 5
| Densidad | Beta transus | Punto de fusion | Conductividad térmica | Módulo de elasticidad | Módulo de corte |
| 4,43 g/cm³ | 980 ºC | 1604-1660 ºC | 6,7 W/(mK) | 1,6500 Ksi | 6380 ksi |
Desafíos en el procesamiento de titanio grado 5
El procesamiento del titanio grado 5 también va acompañado de ciertos problemas que se derivan principalmente de su estructura y características específicas. Uno de los principales desafíos es la mala maquinabilidad en comparación con los materiales metálicos convencionales como el acero, lo que puede provocar un mayor desgaste de las herramientas, menores velocidades de procesamiento y mayores costos de producción. Aunque el titanio Grado 5 también puede endurecerse con el trabajo, se debe aumentar la frecuencia de cambio de herramienta y las técnicas de mecanizado deben realizarse con cuidado para obtener dimensiones y acabado superficial exactos. Por otro lado, reacciona fuertemente con oxígeno, nitrógeno o hidrógeno a alta temperatura, lo que puede ser una limitación durante el procesamiento, especialmente cuando las condiciones de procesamiento no están controladas, lo que puede resultar en contaminación y por ende afectar las propiedades mecánicas. Además, el alto punto de fusión y la baja conductividad térmica dificultan la soldadura con gas, la fundición y otros procesos de fabricación, lo que requiere equipos y habilidades especializados. A pesar de estos desafíos, los desarrollos en tecnologías de procesamiento, materiales de herramientas y técnicas de control de procesos continúan mejorando el nivel de eficiencia y viabilidad cuando se trabaja con titanio de grado 5, promoviendo así su adaptabilidad en muchas aplicaciones sensibles.
Aplicaciones del titanio grado 5
La aleación de titanio de grado 5 o Ti–6Al–4V se utiliza ampliamente en muchos sectores diferentes debido a su combinación única de propiedades. En el sector aeroespacial, se utiliza tanto para piezas estructurales de aeronaves como estructuras, piezas de motores, trenes de aterrizaje y sujetadores debido a su buena relación resistencia-peso, resistencia a la corrosión y resistencia a la temperatura. El Titanio Grado 5, en el campo médico, se utiliza para implantes médicos, dispositivos ortopédicos e implantes dentales debido a su biocompatibilidad, la resistencia a los fluidos corporales y la capacidad de promover la osteointegración. La aleación también se aplica ampliamente en aplicaciones marinas para las piezas constituyentes que están expuestas al agua de mar debido a sus maravillosas características anticorrosión. También se utiliza para tuberías, bombas, válvulas o accesorios de compresión en equipos de procesamiento químico, equipos deportivos, componentes automotrices y maquinaria industrial que requieren resistencia, resistencia a la corrosión y propiedades livianas. Gracias a su versatilidad y rendimiento, Titanium Grade 5 deja de ser reemplazable en aplicaciones donde la confiabilidad, durabilidad y rendimiento de los dispositivos en condiciones extremas son inevitables.
