Titanium Gr23

Titanium grad 23 er en version af titanium grad 5 med ekstra lav interstitiel koncentration (ELI), udviklet til medicinske implantater, anvendelser med høj renhed og kryogene miljøer. Titanium grad 23 minder meget om grad 5, bortset fra at grad 23 har mindre ilt, nitrogen og jern. Kombinationen af biokompatibilitet, duktilitet og høj styrke gør den ideel til kritiske anvendelser, hvor materialets renhed og sejhed er afgørende.

Anbefalet tilsatsmateriale til svejsning: Ti-6Al-4V ELI under beskyttelsesgas såsom argon.

Generel materialebeskrivelse:
Type: α+β titanlegering (~6% Al, ~4% V) med ekstra lavt indhold af ilt, kulstof, nitrogen og jern
Struktur: Blandet alfa + beta-struktur (HCP + BCC)
Udviklet til: Medicinske implantater og anvendelser, der kræver ekstrem sejhed og lav interstitiel kontaminering
Alternative navne: Titanium Grade 23, Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401, ASTM F136 (implantater), ISO 5832-3

Vigtigste fordele:
Høj styrke (~900 MPa), samtidig med at den er mere sej og formbar end Grade 5
Enestående biokompatibilitet – anvendes i ortopædiske og tandimplantater
Ekstra lavt iltindhold – forbedret sejhed, selv ved kryogene temperaturer
God korrosionsbestandighed i kropsvæsker og marine miljøer
Meget god svejsbarhed og god overfladefinish efter bearbejdning

Ulemper / Begrænsninger:
Dyrere end Grad 5 – på grund af kontrolleret kemisk renhed
Ikke optimeret til høj temperatur (>450°C)
Dårligere formbarhed end ren titanium (Grad 2, 4) – kræver varmbearbejdning til komplekse former

Anvendelser efter branche og værdi:
Medicinsk teknologi: Hofte-, knæ-, rygimplantater, tandimplantater – biokompatibilitet + styrke
Luftfart / Forsvar: Strukturkomponenter med krav til sejhed og lavt defektniveau
Kryoteknologi: Komponenter, der skal fungere ved meget lave temperaturer – sejhed opretholdes
Fødevarer / Renrum: Lav ionudledning, god korrosionsstabilitet
Højteknologi: Halvlederudstyr – materiale renhed + Korrosionsbestandighed

Generel korrosionsbeskrivelse:
Tæt og selvhelende oxidfilm – meget modstandsdygtig over for kropsvæsker, saltopløsninger og syrer
God modstandsdygtighed over for spændingskorrosion, revner og grubetæring
Ikke følsom over for hydrogeninduceret sprødhed under normal drift

Korrosionsmiljøer, hvor materialet fungerer godt:
Kropsvæsker (blod, spyt, interstitielvæske)
Fysiologiske saltopløsninger og havvand
Mild syrer, oxiderende kemikalier
Vanddamp, fugtige miljøer med steriliseringskrav

Korrosionsmiljøer, hvor materialet bør undgås:
Fluorsyre (HF)
Reducerende syrer ved høj temperatur uden ilttilførsel
Statiske, sure kloridmiljøer med lav passivitet

Tekniske materialeegenskaber (glødet tilstand, ASTM F136):
Egenskab (Typisk værdi)
Flydespænding (0,2%): ~795–860 MPa
Trækstyrke: ~860–950 MPa
Brudforlængelse: ~14–15%
Densitet: ~4,43 g/cm³
Elasticitetsmodul: ~114 GPa
Varmeledningsevne: ~6,7 W/m·K
Brugstemperatur: Anbefalet ≤ 400°C (kortvarig op til ~540°C)
Svejsbarhed: Meget god – kræver beskyttelsesgas (argon)
Bearbejdningsbarhed: God – men kræver skarpe værktøjer og køling