Titan Grad 5

Titan Grad 5 (Ti-6Al-4V) – Eigenschaften, Anwendungen und technische Daten

Titan Grad 5, auch bekannt als Ti-6Al-4V, ist die am weitesten verbreitete Titanlegierung und macht etwa 50 % des weltweit verwendeten Titans aus. Es vereint sehr hohe Festigkeit mit geringem Gewicht, guter Korrosionsbeständigkeit und hervorragenden mechanischen Eigenschaften über einen weiten Temperaturbereich. Aufgrund seiner Vielseitigkeit wird Titan Grad 5 in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Schifffahrt und Offshore-Industrie, der Energiewirtschaft und in Hochleistungsanwendungen eingesetzt.

Eigenschaften von Titan Grad 5

Titan Grad 5 ist eine legierte Titanlegierung mit einer zweiphasigen Struktur (α+β), wobei Aluminium die α-Phase und Vanadium die β-Phase stabilisiert. Dies sorgt für ein optimales Verhältnis zwischen Festigkeit, Zähigkeit, Dauerfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Das Material kann wärmebehandelt werden, um die mechanischen Eigenschaften weiter zu verbessern, und wird häufig in Anwendungen mit hohen Anforderungen an Leistung und Zuverlässigkeit eingesetzt.

Typ: Titanlegierung (α+β)
Legierung: Ti-6Al-4V
Struktur: α+β (hexagonal + kubisch)
Alternative Bezeichnungen: Titan Grad 5, Ti-6Al-4V, Titan Gr5, UNS R56400, Werkstoffnr. 3.7165
Gängige Normen: ASTM B265, ASTM B348, ASTM B381, ASTM B367, ASTM B337/B338, AMS 4911, AMS 4928, AMS-T-9046, ISO 5832-3

ELI-Variante (Gütegrad 23)

Für medizinische und kryogene Anwendungen wird häufig die ELI-Variante (Extra Low Interstitial) mit niedrigerem Sauerstoffgehalt verwendet, um eine verbesserte Zähigkeit und Duktilität zu erzielen.

Bezeichnung: Titan Gütegrad 23
UNS: R56401
Werkstoffnr.: 3.7164
Normen: ASTM F136, ASTM F1472, AMS 4965

Vorteile

Sehr hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis
Gute Korrosionsbeständigkeit in maritimen und industriellen Anwendungen Umgebungen
Ausgezeichnete Dauerfestigkeit
Kann zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wärmebehandelt werden
Breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Hightech-Branchen

Einschränkungen

Geringere Korrosionsbeständigkeit als Reintitan in einigen chemischen Umgebungen
Anspruchsvollere Bearbeitung im Vergleich zu Reintitan
Höhere Materialkosten als bei Titan niedrigerer Güteklassen

Typische Anwendungen

Luft- und Raumfahrt
Strukturbauteile, Verbindungselemente, Triebwerksteile und Fahrwerke, bei denen geringes Gewicht und hohe Festigkeit entscheidend sind.

Medizintechnik
Implantate, Prothesen und chirurgische Instrumente.

Schifffahrt & Offshore
Hochbelastbare Komponenten für den Einsatz in Meerwasserumgebungen, wo sowohl mechanische Festigkeit als auch Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.

Energie & Industriekomponenten für Turbinen, Druckbehälter und moderne Maschinenteile in anspruchsvollen Betriebsumgebungen.

Technische Daten (geglühter Zustand)

Streckgrenze (0,2 %):	~830–880 MPa
Zugfestigkeit:	~900–950 MPa
Bruchdehnung:	~10–14 %
Dichte:	~4,43 g/cm³
Elastizitätsmodul:	~110 GPa
Wärmeleitfähigkeit:	~6,7 W/m·K
Empfohlene Maximaltemperatur:	≤350 °C
Schweißbarkeit:	Gut – AWS A5.16 ERTi-5

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