1. Alumínium és vanádium tartalom
Az 5-ös fokozatú titánötvözet fő ötvözőelemei az alumínium (Al) alfa-stabilizátorként és a vanádium (V), mint béta-stabilizátor. Meghatározott összetételi tartományuk a következő:
Alumínium (Al): 5,5-6,75 tömeg%.
Vanádium (V): 3,5-4,5 tömeg%.
Az alumínium javítja a szakítószilárdságot, a kúszási ellenállást és a rugalmassági modulust, míg a vanádium növeli a hajlékonyságot, szívósságot és kovácsolhatóságot. A titán az egyensúlyi elem.
2. Oxigén-, nitrogén- és hidrogéntartalomra vonatkozó követelmények
Az intersticiális elemek, például az oxigén, a nitrogén és a hidrogén erősen befolyásolják a mechanikai tulajdonságokat, különösen a hajlékonyságot és a törésállóságot. Szigorú felső határok vannak megadva:
Oxigén (O): 0,20 tömeg% vagy annál kevesebb
Nitrogén (N): 0,05 tömeg% vagy annál kevesebb
Hidrogén (H): 0,015 tömegszázalék vagy annál kevesebb
Az oxigén és a nitrogén növeli a szilárdságot és a keménységet, de csökkenti a rugalmasságot. A hidrogént szigorúan ellenőrizni kell, hogy megakadályozzuk a hidrogén ridegségét, ami üzem közben repedésekhez vezethet.
3. Maximális vastartalom
A vas a titánötvözetek gyakori béta-stabilizáló szennyező eleme. Szabványos 5. fokozatú titánötvözethez:
Vas (Fe): 0,40 tömegszázalék vagy annál kevesebb
A túl sok vas mikroszerkezeti inhomogenitást okozhat, és befolyásolhatja a mechanikai tulajdonságok konzisztenciáját.
4. Alacsony oxigéntartalmú / nagy tisztaságú minőség
Igen, az 5-ös fokozatú titánötvözet jól bevált alacsony oxigéntartalmú és nagy tisztaságú osztályokkal rendelkezik, amelyeket leggyakrabban Grade 5 ELI-nek (Extra Low Interstitial) neveznek.
A Grade 5 ELI olyan alkalmazásokhoz készült, amelyek rendkívül nagy szívósságot, fáradtságállóságot és megbízhatóságot igényelnek, mint például az orvosbiológiai implantátumok és a kritikus repülőgép-alkatrészek. A szabványos 5-ös fokozattal összehasonlítva sokkal szigorúbban szabályozza a közbeiktatott elemeket és a szennyeződéseket:
Oxigén (O): 0,13% vagy annál kisebb (jelentősen alacsonyabb, mint a standard 0,20%)
Vas (Fe): 0,25% vagy annál kevesebb
A nitrogént és a hidrogént is csökkentik a maximális szintre
Összefoglalva, a szabványos Grade 5 (Ti-6Al-4V) meghatározza az Al, V, O, N, H és Fe tartományokat, míg a Grade 5 ELI alacsony oxigéntartalmú, nagy tisztaságú opciót kínál a nagy teljesítményű és nagy megbízhatóságú alkalmazásokhoz.
