Boze Titanium Manufacturing Center | Lega Alfa-Beta

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

Authoritative Standards Sources

NADCAP | ASTM | SAE (AMS) | ISO | AS9100
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
AMS 4928 / ASTM B348 Grade 5

Composizione chimica

Composizione chimica standard per Grado 5 Ti-6Al-4V, percentuale in peso (wt %), secondo AMS 4928 / ASTM B348 Grado 5:

Simbolo Elemento Min % Max %
Al Alluminio 5.5 6.75
V Vanadio 3.5 4.5
Fe Ferro — 0.30
O Ossigeno — 0.20
N Azoto — 0.05
C Carbonio — 0.08
H Idrogeno — 0.015
Y Ittrio — 0.005
— Altri (ciascuno) — 0.10
— Altri (totale) — 0.40
Ti Titanio — Balance

Titanium balance by difference.

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
Dati tecnici di riferimento

Tabella Comparativa

Proprietà meccaniche dei nostri gradi di titanio principali. Tutti i valori rappresentano le proprietà minime specificate secondo le norme ASTM B265 / AMS 4928.

Grado di titanio Specifica Resistenza a trazione (MPa) Carico di snervamento (MPa) Allungamento (%) Durezza (HV) Vantaggio principale
Grade 5 Ti-6Al-4V ASTM B265 ≥ 895 ≥ 828 ≥ 10 ~ 330 Cavallo di battaglia industriale ad alta resistenza
Grade 23 ELI Ti-6Al-4V ELI ASTM B265 ≥ 860 ≥ 795 ≥ 10 ~ 315 Tenacità alla frattura migliorata per impianti

* Tutti i valori sono proprietà minime specificate a temperatura ambiente secondo le norme ASTM/AMS applicabili. I valori di durezza sono approssimativi Vickers (HV). Consultare il nostro team di ingegneria per dati specifici all'applicazione.

Perché Boze Titanium Manufacturing Center

Perché Sceglierci per Questo Grado

Boze Titanium Manufacturing Center 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.

Grade 5 vs Grade 23 titanium — what is the difference?

Grade 5 (Ti-6Al-4V) and Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) share the same alpha-beta chemistry, but Grade 23 uses tighter interstitial limits (oxygen ≤0.13% vs 0.20%, plus stricter N/C/H caps). The ELI chemistry of Grade 23 delivers measurably better ductility, fracture toughness, and fatigue life, which is why Grade 23 is the default for medical implants and cryogenic service. Grade 5 remains the higher-strength, lower-cost workhorse for aerospace structures, automotive, and industrial applications where ELI limits are not required.

Can Grade 5 titanium be used for medical implants?

Grade 5 Ti-6Al-4V is approved for some non-implant surgical instruments and external fracture-fixation hardware under ASTM F136 (when certified to ELI limits). For permanent implantable devices that experience long-term cyclic loading — orthopedic stems, spinal cages, dental implants — Grade 23 (ELI) is strongly preferred because the lower interstitials improve fatigue performance and biocompatibility margin. BOZE supplies both grades with full ASTM F136 / ISO 5832-3 traceability.

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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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About Boze Titanium Manufacturing Center

One Metal. One Focus. Infinite Precision.

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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