Panoramica
HDC vanta oltre un decennio di esperienza nel campo della componentistica metallica personalizzata. Possediamo precisione a 4 assi e 5 assi macchine utensili, centri di lavoro CNC automatizzati e un team di progettazione e produzione professionale. Possiamo fornirvi vari processi di lavorazione, tra cui Fresatura CNC, Tornitura CNC, taglio laser, colata di metalloe altro ancora, per realizzare alla perfezione i tuoi componenti in titanio grado 5, su misura per le tue esigenze specifiche.
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Cos'è il titanio grado 5?
Titanio grado 5, noto anche come titanio 6Al-4V. Ha elevate prestazioni di corrosione e resistenza vicine al 6061-Alluminio T6. Pertanto, la lega di grado 5 è il grado di titanio più ampiamente utilizzato. È comunemente adatto per molte applicazioni. Comprese parti della fusoliera, tubi del condensatore, cestelli per la pulizia, impianti biomedici e altro ancora.
Altri nomi per titanio grado 5
Ti-6Al-4V, comunemente indicato come "Titanio grado 5" e noto anche come Ti-6Al-4V, è una lega di titanio che è la più comune composta da alluminio 6% e vanadio 4%. Ha il nome in codice UNS R56400 ed è formato secondo gli standard ASTM/ASME come ASTM B348, B381 e B367. Segue gli standard AMS come AMS 4928 e AMS 4907 nelle aree militari e aerospaziali. Anche se potrebbero esserci differenze nei nomi dei marchi, la composizione e le proprietà della formula saranno comunque identiche tra le applicazioni in cui viene utilizzata.
Vantaggi e svantaggi del titanio grado 5
Ti-6Al-4V, considerato titanio di grado 5, ha caratteristiche davvero uniche di rapporto robustezza/peso, resistenza alla corrosione, biocompatibilità, tolleranza alle alte temperature e capacità di saldatura, che lo rendono una scelta assolutamente giusta per i settori aerospaziale, medico e industriale. scenari. Tuttavia, è costoso, non lavorabile, si contamina facilmente, non ha dimensioni e/o forme sufficienti e presenta un'espansione termica diversa da quella di altri materiali, il che ne rende difficile l'impiego. Nonostante ciò presenti degli svantaggi, il suo mix di proprietà è solitamente un importante tuttofare che supera le restrizioni, soprattutto nel ruolo in cui le sue eccezionali caratteristiche prestazionali sono molto importanti.
Le differenze tra titanio grado 5 e grado 1~4
Il titanio di grado 5, o Ti-6Al-4V, si distingue dai gradi da 1 a 4 per la sua composizione in lega, contenente 6% di alluminio e 4% di vanadio, che conferisce ai compositi maggiore resistenza e durezza, richiesti in alcuni settori come quello aerospaziale. . Ciò ha reso tutti i gradi di titanio perfettamente resistenti alla corrosione e biocompatibili; tuttavia, gli elementi di lega del Grado 5 possono migliorarne le proprietà meccaniche, sebbene siano anche più costosi. Inoltre, il titanio di grado 5 ha una saldabilità e lavorabilità relativamente maggiori rispetto ad altri gradi, rendendolo il materiale di riferimento nelle applicazioni in cui sono necessarie prestazioni meccaniche estremamente elevate, anche se può compromettere leggermente la resistenza alla corrosione.
Composizione chimica di Titanio grado 5
| Elemento | Contenuto (%) |
| Titanio, Ti | 87.6 – 91 |
| Alluminio, Al | 5.5 – 6.75 |
| Vanadio, V | 3.5 – 4.5 |
| Ferro, Fe | 0- 0.40 |
| ossigeno, O | 0-0.20 |
| Carbonio, C | 0-0.08 |
| Azoto, N | 0-0.05 |
| Idrogeno, H | 0- 0.015 |
In che modo la composizione chimica influisce sul titanio grado 5?
Molte proprietà del titanio grado 5, inclusa la sua elevata resistenza alla trazione e alla corrosione, derivano dalla composizione chimica della lega composta da più di titanio 90%, alluminio 6% e vanadio 4%. L'aggiunta di alluminio e vanadio conferisce alla lega resistenza, durezza e tenacità rispetto a quella del titanio puro. D'altro canto la formazione di uno strato di ossido stabile ed aderente è facilitata anche dall'alluminio e ciò conferisce una buona resistenza alla corrosione. Il vanadio domina le leghe in termini di resistenza, soprattutto ad alte temperature, e migliora anche la microstruttura, che migliora le proprietà meccaniche delle leghe. Questi stessi elementi di lega influenzano anche altre caratteristiche come saldabilità, lavorabilità e biocompatibilità, quindi TG-5 Ti è un materiale versatile applicabile in scenari aerospaziali, medici e industriali.
Proprietà termiche del titanio grado 5
| Proprietà termali | metrico | inglese |
| CET, lineare 20°C | 8,6 µm/m-°C | 4,78 µpollici/pollici-°F |
| CET, lineare 250°C | 9,2 µm/m-°C | 5,11 µpollici/pollici-°F |
| CET, lineare 500°C | 9,7 µm/m-°C | 5,39 µpollici/pollici-°F |
| Capacità termica specifica | 0,5263 J/g-°C | 0,126 BTU/lb-°F |
| Conduttività termica | 6,7 W/mK | 46,5 BTU pollici/ora-piedi²-°F |
| Punto di fusione | 1604 – 1660°C | 2920 – 3020 °F |
| Solido | 1604°C | 2920 °F |
| Liquido | 1660°C | 3020 °F |
| Beta Transus | 980°C | 1800 °F |
Proprietà meccaniche di Titanio grado 5
| Proprietà | metrico | Imperiale |
| Resistenza alla trazione | 895 MPa | 130000 psi |
| Forza di snervamento | 828 MPa | 120000 psi |
| rapporto di Poisson | 0.31 | 0.31 |
| Modulo elastico | 105-120 GPa | 15200-17400 ksi |
| Modulo di taglio | 41-45 GPa | 5950-6530 ksi |
| Allungamento a rottura | 10 % | 10 % |
Proprietà fisiche di Titanio grado 5
| Densità | Beta Transus | Punto di fusione | Conduttività termica | Modulo di elasticità | Modulo di taglio |
| 4,43 g/cm³ | 980 °C | 1604-1660 °C | 6,7 W / (mK) | 1.6500 Ksi | 6380 Ksi |
Sfide nella lavorazione del titanio grado 5
La lavorazione del titanio grado 5 è inoltre accompagnata da alcuni problemi che derivano principalmente dalla sua struttura e caratteristiche specifiche. Una delle sfide principali è la scarsa lavorabilità rispetto ai materiali metallici convenzionali come l’acciaio e ciò può comportare una maggiore usura degli utensili, velocità di lavorazione inferiori e costi di produzione più elevati. Sebbene il Titanio Grado 5 possa anche indurirsi con il lavoro, la frequenza di cambio utensile deve essere aumentata e le tecniche di lavorazione devono essere eseguite con attenzione per ottenere dimensioni e finiture superficiali esatte. D'altro canto, reagisce fortemente con l'ossigeno, l'azoto o l'idrogeno ad alta temperatura, il che potrebbe costituire un limite durante la lavorazione, soprattutto quando le condizioni di lavorazione non sono controllate, il che potrebbe provocare contaminazione e quindi un effetto sulle proprietà meccaniche. Inoltre, l'elevato punto di fusione e la bassa conduttività termica rendono più difficili la saldatura a gas, la fusione e altri processi di fabbricazione che richiedono attrezzature e competenze specializzate. Nonostante queste sfide, gli sviluppi nelle tecnologie di lavorazione, nei materiali di lavorazione e nelle tecniche di controllo del processo continuano a migliorare il livello di efficienza e fattibilità quando si lavora con il titanio grado 5, promuovendone così l'adattabilità nelle numerose applicazioni sensibili.
Applicazioni del titanio grado 5
La lega di titanio grado 5 o Ti–6Al–4V è ampiamente utilizzata in molti settori diversi grazie alla sua miscela unica di proprietà. Nel settore aerospaziale, viene utilizzato per parti strutturali di aeromobili come cellule, parti di motori, carrelli di atterraggio e dispositivi di fissaggio grazie al suo buon rapporto resistenza/peso, resistenza alla corrosione e resistenza alla temperatura. Il Titanio Grado 5, in ambito medico, viene utilizzato per impianti medici, dispositivi ortopedici e impianti dentali grazie alla sua biocompatibilità, alla resistenza ai fluidi corporei e alla capacità di favorire l'osteointegrazione. La lega trova ampia applicazione anche in applicazioni marine per le parti costitutive esposte all'acqua di mare per le sue meravigliose caratteristiche anticorrosive. Inoltre viene utilizzato per tubazioni, pompe, valvole o raccordi a compressione in apparecchiature per il trattamento chimico, attrezzature sportive, componenti automobilistici e macchinari industriali che richiedono robustezza, resistenza alla corrosione e proprietà leggere. Grazie alla sua versatilità e prestazioni, il Titanio Grado 5 diventa non sostituibile nelle applicazioni in cui l'affidabilità, la durata e le prestazioni dei dispositivi in condizioni estreme sono inevitabili.
