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Grade 23 – Ti-6Al-4V ELI Medizintitan Grade 23 ELI

Ti-6Al-4V ELI (Grade 23, UNS R56401) – die medizinische Variante von Ti-6Al-4V mit extra niedrigen Zwischengitterelementen (Sauerstoff ≤0,13 %, Stickstoff, Kohlenstoff) für verbesserte Bruchzähigkeit, Duktilität und Ermüdungsbeständigkeit in implantierbaren medizinischen Geräten und kryogenen Anwendungen.

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Entitätsdefinition

Was ist Titan Grad 23 (Ti-6Al-4V ELI)?

Grad 23 (Ti-6Al-4V ELI, Extra Low Interstitial) ist eine modifizierte Version von Grad 5 Ti-6Al-4V mit reduziertem Sauerstoffgehalt (maximal 0,13 % gegenüber 0,20 % bei Grad 5) und strengerer Kontrolle von Stickstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff. Diese ELI-Chemie verbessert die Duktilität, Bruchzähigkeit und Ermüdungsleistung erheblich und macht es zum bevorzugten Material für implantierbare medizinische Geräte und kryogene Anwendungen, die eine überragende Zuverlässigkeit erfordern.

Klassifizierung

Alpha-Beta-Titanlegierung (α+β) — ELI-Modifikation
UNS-Nummer

UNS R56401

Gebräuchliche Namen

Ti-6Al-4V ELI Grad 23 UNS R56401 ASTM F136 Medizinisches Titan

Hauptmerkmale

  • Überlegene Bruchzähigkeit (KIC) im Vergleich zu Standard Grad 5
  • Verbesserte Duktilität und Ermüdungsbeständigkeit für langfristige Implantatzuverlässigkeit
  • Hervorragende Biokompatibilität — ISO 10993-konform
  • Reduzierte Kerbempfindlichkeit für verbesserte Leistung bei Gewindeimplantatdesigns
  • Kryogene Zähigkeit — geeignet für LNG- und Flüssigwasserstoffanwendungen
  • Korrosionsbeständigkeit äquivalent zu Standard Ti-6Al-4V
Anwendbare Normen

Anwendbare Normen

Titan Grad 23 entspricht den folgenden internationalen Materialnormen:

ASTM F136 — Geschmiedetes Titan-6Al-4V ELI für chirurgische Implantatanwendungen
ASTM B265 — Blech, Band und Platte (wenn als ELI spezifiziert)
ASTM B348 — Stangen und Knüppel (ELI)
ASTM B381 — Schmiedestücke (ELI)
ISO 5832-3 — Implantate für die Chirurgie
AMS 4930 — Blech, Band und Platte (Ti-6Al-4V ELI)
AMS 4931 — Stangen, Draht und Schmiedeteile (Ti-6Al-4V ELI)
NACE MR0175 / ISO 15156 — Ölfeldausrüstung (ELI)

Authoritative Standards Sources

NADCAP | ASTM | SAE (AMS) | ISO | AS9100
Materialeigenschaften

Mechanische und physikalische Eigenschaften

Typische Raumtemperatureigenschaften für Grade 23 Ti-6Al-4V ELI (geglühter Zustand):

Zugfestigkeit (min.) 860 MPa (125 ksi)
Streckgrenze 0,2 % Dehngrenze (min.) 795 MPa (115 ksi)
Bruchdehnung (min.) 10%
Querschnittsverminderung 25%
Härte (HRC) ≤ 36 HRC
Bruchzähigkeit KIC 70–85 MPa√m
Dichte 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³)
Elastizitätsmodul 114 GPa (16.5 × 10⁶ psi)
Schmelzpunkt 1,668°C (3,034°F)
Maximaler Sauerstoffgehalt ≤ 0.13%
Wärmeleitfähigkeit 7.2 W/(m·K)
Betriebstemperatur bei Kryogenik Down to -269°C (-452°F)
Verarbeitungsmethoden

Verfügbare Verarbeitungsmethoden

Grade 23 Ti-6Al-4V ELI kann mit den folgenden Fertigungstechniken verarbeitet werden:

CNC-Bearbeitung — Ähnlich wie Grade 5; erfordert Hartmetallwerkzeuge und stabile Aufspannungen
CNC-Drehen (Swiss-Type) — Ideal für kleindimensionierte Implantatschrauben und -stifte
TIG-Schweißen — Erfordert niedrig interstitiellen Zusatzwerkstoff (ERTi-23) und strenge Schutzgasabdeckung
Laserschweißen — Geeignet für die Implantatmontage mit entsprechender Parameterkontrolle
Elektronenstrahlschweißen — Tiefe, schmale Schweißnähte mit minimaler Wärmeeinflusszone
Vakuumglühen — Bei 700–800 °C zur Spannungsentlastung und Optimierung der Eigenschaften
Heißisostatisches Pressen (HIP) — Bei 920 °C / 100 MPa zur Sicherstellung vollständiger Dichte
Schmieden — Alpha-Beta-Schmieden bei 920–980°C
Oberflächenbehandlung — Passivierung, Eloxieren, Plasmaspritzen zur Osseointegration
Elektropolieren — Erzeugt eine Hochglanzoberfläche für reduzierte Bakterienadhäsion
Downstream Products

Typische Produkte & Komponenten

Grade 23 Ti-6Al-4V ELI wird üblicherweise zu folgenden nachgelagerten Produkten verarbeitet:

Orthopädische Implantate — Hüftschäfte, Hüftpfannen, Kniekomponenten, Traumatplatten
Wirbelsäulenimplantate — Pedikelschrauben, Stäbe, interkorporelle Cages
Zahnimplantate — Abutments, schraubenretinierte Kronen, Mini-Implantate
Kranio-maxillofaziale Platten und Schrauben
Kardiovaskuläre Geräte — Herzschrittmachergehäuse, Herzklappenkomponenten
Kryogene Behälter und Rohrleitungen für LNG und Flüssigwasserstoff
Luftfahrtkomponenten mit hoher Bruchzähigkeit bei niedrigen Temperaturen
Unterwasser-Öl- und Gasausrüstung für Tiefseeanwendungen
Hochzuverlässige Verbindungselemente für kritische Anwendungen
Branchen

Hauptindustrien

Grade 23 Ti-6Al-4V ELI dient als bevorzugtes Material in diesen Branchen:

Alternative Materialien

Alternative Materialien

Je nach Anwendungsanforderungen kann Grade 23 ersetzt werden durch:

Ti-6Al-7Nb (Grade 21) — Vanadiumfreie Alternative für medizinische Implantate
CP-Ti Grade 4 — Geringere Festigkeit, aber höhere Duktilität für nicht lasttragende Implantate
Co-Cr-Mo-Legierung (ASTM F75) — Höhere Verschleißfestigkeit für Lagerflächen
316LVM-Edelstahl — Geringere Kosten, aber schwerer und weniger biokompatibel
Technische Referenzdaten

Vergleichstabelle

Mechanische Eigenschaften unserer Kern-Titanklassen. Alle Werte entsprechen den Mindestspezifikationen gemäß ASTM B265 / AMS 4928.

Titanklasse Spezifikation Zugfestigkeit (MPa) Streckgrenze (MPa) Dehnung (%) Härte (HV) Hauptvorteil
Grade 5 Ti-6Al-4V ASTM B265 ≥ 895 ≥ 828 ≥ 10 ~ 330 Branchenstandard für hochfeste Anwendungen
Grade 23 ELI Ti-6Al-4V ELI ASTM B265 ≥ 860 ≥ 795 ≥ 10 ~ 315 Verbesserte Bruchzähigkeit für Implantate

* Alle Werte sind Mindestspezifikationen bei Raumtemperatur gemäß den geltenden ASTM/AMS-Normen. Härtewerte sind ungefähre Vickers (HV). Für anwendungsspezifische Daten konsultieren Sie bitte unser Ingenieurteam.

Warum Boze Titanium Manufacturing Center

Warum Sie uns für diese Sorte wählen sollten

Boze Titanium Manufacturing Center ist ein vertrauenswürdiger medizintechnischer Präzisionshersteller, spezialisiert auf Bauteile aus Ti-6Al-4V ELI der Güte 23 für orthopädische, dentale und spinale Implantatanwendungen. Unser nach ISO 13485 zertifiziertes Werk verarbeitet zertifiziertes ASTM F136-Material mittels Swiss-Type-CNC-Drehen, 5-Achs-Fräsen und fortschrittlicher Oberflächenveredelung. Jedes Bauteil wird mit vollständiger Materialrückverfolgbarkeit von zertifizierten Hüttenwerken, CMM-Maßprüfung und Passivierung gemäß ASTM F86 gefertigt. Unser Ingenieurteam bietet vertrauliche 24-Stunden-DFM-Überprüfung für Medizingerätezeichnungen mit vollständigen Dokumentationspaketen für die FDA/ISO 13485-Konformität.

Häufig gestellte Fragen

Häufige Fragen von Ingenieuren zu dieser Titansorte und unseren Präzisionsbearbeitungskapazitäten.

Was ist Titan der Güteklasse 23 (Ti-6Al-4V ELI) und wie unterscheidet es sich von der Standard-Güteklasse 5?

Güteklasse 23 (Ti-6Al-4V ELI) ist eine Variante der Güteklasse 5 mit extrem niedrigen interstitiellen Elementen (ELI) und streng kontrollierten Grenzen für Sauerstoff (≤0,13 %), Stickstoff und Kohlenstoff. Diese ELI-Chemie bietet eine überlegene Bruchzähigkeit, Duktilität und Ermüdungsbeständigkeit und ist damit das bevorzugte Material für implantierbare medizinische Geräte und kryogene Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit entscheidend ist.

Können Sie ELI-Titan der Güteklasse 23 für medizinische Implantatanwendungen bearbeiten?

Ja. Wir bearbeiten Ti-6Al-4V ELI der Güteklasse 23 in unserer ISO 13485-konformen Einrichtung mit CNC-Schweizer-Drehmaschinen und 5-Achs-Fräsen. Wir erreichen Toleranzen bis zu ±0,003 mm (±0,00012 Zoll) mit Oberflächengüten bis zu Ra 0,1 µm. Alle medizinischen Komponenten werden unter strengen Prozesskontrollen mit vollständiger Chargenrückverfolgbarkeit verarbeitet.

Welche Zertifizierungen liefern Sie zu medizinischen Komponenten aus Titan der Güteklasse 23?

Jede medizinische Bestellung umfasst EN 10204 Typ 3.1 MTRs, die die chemische Zusammensetzung gemäß ASTM F136 dokumentieren, CMM-Maßprüfberichte, Oberflächengüteverifikation und Passivierungszertifikat. UDI-konforme Lasermarkierung und FDA/ISO 13485 DHR-Rückverfolgbarkeit sind verfügbar.

Grade 23 vs Grade 5 titanium — which is better for medical implants?

For permanent, load-bearing implantable devices (orthopedic stems, spinal cages, dental implants, fracture-fixation plates that remain in the body), Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) is the preferred material because its lower interstitial content yields measurably higher fatigue life and fracture toughness. Grade 5 can be used for non-implant surgical instruments, external fixators, and short-term devices, but the ELI variant is required where long-term biocompatibility and cyclic loading intersect.

Can Grade 23 and Grade 5 titanium be used interchangeably for machining?

No — not for regulated applications. They share the same nominal chemistry, so machinability, tool selection, and CMM inspection workflow are essentially identical, but the MTR must declare the correct UNS number (R56400 vs R56401) and the applicable standard (ASTM F136 for Grade 23, AMS 4928 / AMS 4911 for Grade 5). Substituting Grade 5 for a Grade 23 callout will fail medical device audits even when dimensional results are equivalent.

Related Components

26 precision CNC machined components manufactured from Grade 23 - Ti-6Al-4V ELI Medical Titanium

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Titanium Bone Plate

Modular locking compression bone plate

CNC swiss turning for trauma fixation geometryCryogenic deburring with 0.5mm corner radiusUltrasonic clean Class 10k with 0.5mm corner radiusSterile packaging with 0.5mm corner radius

Titanium Bone Screw

Cortical/cancellous locking compression bone screw

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Propellant tank clamp band (Ti-5Al-2.5Sn ELI)

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Benötigen Sie Bauteile aus Grade 23?

Unser Ingenieurteam liefert präzisionsgefertigte Komponenten aus Grade 23. Reichen Sie Ihre RFQ ein und erhalten Sie innerhalb von 24–48 Stunden ein wettbewerbsfähiges Angebot.

Audience-first guidance

Guidance for the professionals who specify titanium

Role-specific answers and resources for engineers and buyers in this industry.

Design engineering Quality & compliance Procurement

Common questions from this audience

How do I choose the right titanium grade?

Selection depends on strength, corrosion resistance, formability and application — CP grades for corrosion, alpha-beta alloys like Ti-6Al-4V for strength, and ELI grades for medical.

Which titanium grade is best for medical implants?

Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) per ASTM F136 is the most common implantable grade for its strength and biocompatibility.

What certifications accompany titanium material?

Mill test certificates (ASTM, AMS), EN 10204 3.1 reports and full lot traceability are provided with every shipment.

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Mastercam 2025 with HyperMILL post-processors generates 3-axis, 4-axis and simultaneous 5-axis toolpaths. Every titanium program is verified in a full-machine digital twin simulation with collision detection, spindle load prediction, and surface-finish check before a single chip is cut.

Lead Time

Standard lead time for titanium CNC parts: 3-7 days for prototypes (1-10 pcs), 2-4 weeks for pilot runs (10-100 pcs), 4-8 weeks for production (100-5,000+ pcs). AS9102 first-article inspection and full traceability included.

Process Comparison

Compared with conventional 3-axis CNC milling, our 5-axis simultaneous capability eliminates multiple setups, improves dimensional accuracy to plus or minus 0.025 mm, and reduces lead time by up to 40 percent on complex prismatic titanium parts.

About Boze Titanium Manufacturing Center

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Founded in 2011 in Baoji's Titanium Valley, BOZE Metal is dedicated exclusively to titanium — from raw material to precision engineering. AS9100D, ISO 13485 & ISO 9001 certified with 500+ clients across Aerospace, Medical & Motorsport industries, we deliver end-to-end precision titanium CNC machining with full material traceability from source to component.

Boze Titanium Manufacturing Center is operated by Baoji Boze Metal Products Co., Ltd.

Certifications verified by NADCAP and compliant with ASTM International titanium standards (B265, B348, B381, F136, F2924) and ISO 13485 medical-device QMS.

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