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Grado 5 – Lega di Titanio Ti-6Al-4V Grado 5

Ti-6Al-4V (Grado 5, UNS R56400) — la lega di titanio più specificata al mondo, che rappresenta circa il 50% del consumo globale di titanio. Questa lega alfa-beta offre un eccezionale rapporto resistenza/peso con un'eccellente resistenza alla corrosione fino a 400°C.

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Definizione dell'entità

Cos'è il Titanio Grado 5 (Ti-6Al-4V)?

Il Grado 5 (Ti-6Al-4V) è la lega di titanio più utilizzata, rappresentando circa il 50% del consumo globale di titanio. È una lega alfa-beta contenente il 6% di alluminio (stabilizzante alfa) e il 4% di vanadio (stabilizzante beta), offrendo un eccellente equilibrio tra resistenza, duttilità, tenacità alla frattura e resistenza alla corrosione a temperature fino a 400°C (750°F).

Classificazione

Lega di Titanio Alfa-Beta (α+β)
Numero UNS

UNS R56400

Nomi comuni

Ti-6Al-4V Grado 5 UNS R56400 Ti64 AMS 4928 ASTM B265 Grado 5

Caratteristiche principali

  • Migliore combinazione di resistenza, peso e resistenza alla corrosione tra le leghe di titanio
  • Trattabile termicamente — la resistenza può essere personalizzata tramite trattamento in soluzione e invecchiamento
  • Eccellenti proprietà a fatica per applicazioni a carico ciclico
  • Buona saldabilità con metallo d'apporto e protezione adeguati
  • Temperatura di servizio fino a 400°C (750°F) in ambienti ossidanti
  • Standard di settore per componenti strutturali aerospaziali
Norme applicabili

Normative Applicabili

Il titanio Grado 5 è conforme ai seguenti standard internazionali sui materiali:

ASTM B265 — Lamiera, Nastro e Piastra
ASTM B348 — Barre e Billette
ASTM B381 — Fucinati
ASTM F136 — Titanio Lavorato Ti-6Al-4V ELI per Impianti Chirurgici
ASTM F1472 — Titanio Lavorato Ti-6Al-4V per Impianti Chirurgici
AMS 4911 — Lamiera, Nastro e Piastra
AMS 4928 — Barre, fili e fucinati
AMS 4967 — Barre e fucinati (trattati termicamente in soluzione e invecchiati)
ISO 5832-3 — Impianti per chirurgia
DIN 17851 — Ti-6Al-4V
NACE MR0175 / ISO 15156 — Apparecchiature per giacimenti petroliferi
Proprietà del materiale

Proprietà meccaniche e fisiche

Proprietà tipiche a temperatura ambiente per il Ti-6Al-4V Grado 5 (condizione ricotta, salvo diversa indicazione):

Resistenza a trazione (min, ricotto) 895 MPa (130 ksi)
Resistenza a trazione (condizione STA) 1,070 MPa (155 ksi)
Carico di snervamento allo 0,2% (min, ricotto) 828 MPa (120 ksi)
Carico di snervamento allo 0,2% (STA) 1,000 MPa (145 ksi)
Allungamento (min, ricotto) 10%
Allungamento (STA) 8%
Strizione 25%
Durezza (HRC, ricotto) ≤ 36 HRC
Durezza (HRC, STA) ≤ 41 HRC
Densità 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³)
Modulo elastico 114 GPa (16.5 × 10⁶ psi)
Punto di fusione 1,668°C (3,034°F)
Conducibilità termica 7.2 W/(m·K)
Resistività elettrica 170 µΩ·cm
Temperatura massima di esercizio 400°C (750°F)
Tenacità a frattura KIC (ricotto) 50–65 MPa√m
Metodi di lavorazione

Metodi di lavorazione disponibili

Il Ti-6Al-4V Grado 5 può essere lavorato utilizzando le seguenti tecniche di produzione:

Lavorazione CNC — Da discreta a buona con utensili in metallo duro affilati, configurazioni rigide e abbondante flusso di refrigerante
Lavorazione CNC a 5 assi — Ideale per componenti strutturali aerospaziali complessi e giranti
EDM a filo — Adatto per ritagli complessi e geometrie difficili da lavorare
Saldatura TIG — Richiede metallo d'apporto corrispondente (ERTi-5) e una schermatura rigorosa con gas inerte
Saldatura a fascio laser — Buona qualità di saldatura con un corretto design del giunto e schermatura
Saldatura a fascio elettronico — Eccellente per saldature a penetrazione profonda in vuoto
Ricottura in vuoto — A 700–800°C (1.300–1.475°F) per alleviare le tensioni residue
Trattamento di soluzione e invecchiamento (STA) — Soluzione a 920–960°C, tempra in acqua, invecchiamento a 480–590°C
Pressatura isostatica a caldo (HIP) — A 920°C / 100 MPa per eliminare la porosità interna
Forgiatura — Forgiatura alfa-beta a 920–980°C o forgiatura beta a 1.040–1.120°C
Formatura a caldo — A 730–815°C (1.350–1.500°F)
Fresatura chimica — Incisione con HF/HNO₃ per la riduzione del peso
Downstream Products

Prodotti e componenti tipici

Il grado 5 Ti-6Al-4V è comunemente trasformato nei seguenti prodotti a valle:

Componenti strutturali aerospaziali — scatole alari, telai di fusoliera, carrelli di atterraggio
Componenti di turbine a gas — pale di ventola, dischi di compressori, involucri
Elementi di fissaggio per cellule — bulloni, dadi, rivetti (spesso in condizione STA)
Impianti ortopedici — steli femorali, componenti per ginocchio, placche ossee, viti
Impianti e protesi dentali
Apparecchiature per processi chimici — reattori ad alta pressione, valvole
Eliche marine e alberi di propulsione
Bielle, valvole e molle di sospensione automobilistiche
Utensili per fondo pozzo e attrezzature di completamento nel settore oil & gas
Attrezzature sportive — teste di mazze da golf, telai di biciclette, racchette da tennis
Materiali alternativi

Materiali alternativi

In base ai requisiti applicativi, il grado 5 può essere sostituito da:

Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI) — Tenacità a frattura e duttilità migliorate per applicazioni mediche e criogeniche
Grado 6 (Ti-5Al-2.5Sn) — Migliori prestazioni a temperature elevate per specifiche applicazioni aerospaziali
Grado 19 (Ti-10V-2Fe-3Al) — Lega beta a resistenza più elevata per applicazioni di forgiatura
Acciaio inossidabile 17-4PH — Alternativa a costo inferiore per ambienti meno esigenti
Alluminio 7075-T6 — Più leggero ma con resistenza e capacità termica inferiori
Perché BOZE CNC Ti

Perché Sceglierci per Questo Grado

BOZE CNC Ti è un produttore leader di precisione di componenti in Ti-6Al-4V di Grado 5, apprezzato da OEM aerospaziali, aziende di dispositivi medici e produttori di attrezzature industriali in tutto il mondo. Il nostro impianto completamente integrato approvvigiona scorte 100% certificate Ti-6Al-4V — barre, fucinati, lastre e lamiere — e le trasforma in componenti complessi e ad alta tolleranza utilizzando centri di lavorazione CNC a 5 assi all'avanguardia, tornitura di precisione e elettroerosione a filo. Ogni componente è prodotto sotto sistemi di qualità AS9100D e ISO 9001:2015, con piena tracciabilità dei materiali dal laminatoio al pezzo finito. Il nostro team di ingegneria fornisce revisione DFM in 24 ore e preventivi competitivi, supportati da decenni di esperienza metallurgica nella lavorazione del titanio.

Domande Frequenti

Domande comuni degli ingegneri su questo grado di titanio e le nostre capacità di lavorazione di precisione.

Cos'è il titanio di Grado 5 (Ti-6Al-4V) e cosa lo rende la lega di titanio più utilizzata?

Il Grado 5 (Ti-6Al-4V) è una lega di titanio alfa-beta contenente il 6% di alluminio e il 4% di vanadio. Rappresenta circa il 50% del consumo globale di titanio grazie al suo eccezionale rapporto resistenza-peso, resistenza alla corrosione e trattabilità termica fino a 400°C. È la scelta predefinita per strutture aerospaziali, impianti medici e componenti industriali ad alte prestazioni.

Quali tolleranze di lavorazione potete mantenere sui componenti in titanio di Grado 5?

Raggiungiamo costantemente tolleranze di lavorazione fino a ±0,005 mm (±0,0002 pollici) sul Ti-6Al-4V di Grado 5 utilizzando i nostri centri di lavorazione DMG Mori e Mazak a 5 assi con sistemi di refrigerante ad alta pressione. Tutte le dimensioni critiche sono verificate da ispezione CMM secondo i requisiti del primo articolo AS9102.

Quali certificazioni fornite con i pezzi lavorati in titanio di Grado 5?

Ogni ordine include Rapporti di Prova Materiale (MTR) EN 10204 Tipo 3.1 che documentano la composizione chimica e le proprietà meccaniche. Sono forniti rapporti di ispezione dimensionale CMM, misurazioni della finitura superficiale e documentazione di tracciabilità del materiale. Gli ordini aerospaziali includono ispezione del primo articolo AS9102 e rapporti NDT NADCAP su richiesta.

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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 CNC Ti is the dedicated titanium manufacturing center of Baoji Boze Metal Products Co., Ltd.

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