1. Innhold av aluminium og vanadium
De viktigste legeringselementene i Grade 5 titanlegering er aluminium (Al) som en alfa-stabilisator og vanadium (V) som en beta-stabilisator. Deres spesifiserte sammensetningsområder er:
Aluminium (Al): 5,5 % – 6,75 vektprosent
Vanadium (V): 3,5 % – 4,5 % etter vekt
Aluminium forbedrer strekkfasthet, krypemotstand og elastisitetsmodul, mens vanadium forbedrer duktilitet, seighet og smibarhet. Titan er balanseelementet.
2. Krav til innhold av oksygen, nitrogen og hydrogen
Interstitielle elementer som oksygen, nitrogen og hydrogen påvirker sterkt mekaniske egenskaper, spesielt duktilitet og bruddseighet. Strenge øvre grenser er spesifisert:
Oksygen (O): Mindre enn eller lik 0,20 vekt%.
Nitrogen (N): Mindre enn eller lik 0,05 vekt%.
Hydrogen (H): Mindre enn eller lik 0,015 vekt%.
Oksygen og nitrogen øker styrke og hardhet, men reduserer duktiliteten. Hydrogen må kontrolleres tett for å hindre hydrogensprøhet, noe som kan føre til sprekker i drift.
3. Maksimalt jerninnhold
Jern er et vanlig beta-stabiliserende urenhetselement i titanlegeringer. For standard klasse 5 titanlegering:
Jern (Fe): Mindre enn eller lik 0,40 vekt%.
For mye jern kan forårsake mikrostrukturell inhomogenitet og påvirke konsistensen i mekaniske egenskaper.
4. Kvaliteter med lavt oksygen/høy renhet
Ja, grad 5 titanlegering har veletablerte lav-oksygen og høy renhet karakterer, oftest referert til som Grade 5 ELI (Extra Low Interstitial).
Grad 5 ELI er designet for applikasjoner som krever ekstremt høy seighet, tretthetsmotstand og pålitelighet, som biomedisinske implantater og kritiske romfartskomponenter. Sammenlignet med standard klasse 5, har den mye strammere kontroller på interstitielle og urenhetselementer:
Oksygen (O): Mindre enn eller lik 0,13 % (betydelig lavere enn standard 0,20 %)
Jern (Fe): mindre enn eller lik 0,25 %
Nitrogen og hydrogen kontrolleres også for å senke maksimumsnivåer
Oppsummert har standard klasse 5 (Ti‑6Al‑4V) definerte områder for Al, V, O, N, H og Fe, mens grad 5 ELI gir et alternativ med lavt oksygen og høy renhet for høyytelses og høypålitelige applikasjoner.
