Titanio Grado 5 e Grado 23 (ELI) - Ti-6Al-4V - Proprietà, Applicazioni e Dati Tecnici
Il titanio Grado 5 (Ti-6Al-4V) è la lega di titanio più utilizzata al mondo e rappresenta circa il 50% di tutto il titanio impiegato a livello globale. Combina un'elevatissima resistenza con un peso ridotto, una buona resistenza alla corrosione ed eccellenti proprietà meccaniche in un ampio intervallo di temperature. Per applicazioni con requisiti più elevati in termini di tenacità, resistenza alla fatica e biocompatibilità, viene utilizzata la variante ELI, il titanio Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI).
Insieme, il Titanio di Grado 5 e il Titanio di Grado 23 coprono una vasta gamma di applicazioni nei settori aerospaziale, della tecnologia medica, navale e offshore, energetico e in altre applicazioni industriali ad alte prestazioni.
Proprietà
Sia il Titanio di Grado 5 che il Titanio di Grado 23 sono leghe alfa+beta in cui l'alluminio stabilizza la fase alfa e il vanadio stabilizza la fase beta. La differenza risiede principalmente nel contenuto di elementi interstiziali. La variante ELI (Grado 23) ha un contenuto di ossigeno e ferro inferiore, che garantisce maggiore tenacità, duttilità e resistenza alla fatica.
- Tipo: Lega di titanio (alfa+beta)
- Lega: Ti-6Al-4V / Ti-6Al-4V ELI
- Struttura: Alfa+beta (esagonale + cubica)
- Denominazioni: Titanio Grado 5, Titanio Gr5, Titanio Grado 23, Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI, UNS R56400 / R56401, Werkstoffnr 3.7165 / 3.7164
- Norme comuni: ASTM B265, ASTM B348, ASTM B381, ASTM B367, AMS 4911, AMS 4928, AMS 4930, ASTM F136, ISO 5832-3
Differenza tra Grado 5 e Grado 23 (ELI)
- Grado 5: Lega standard per applicazioni strutturali e industriali
- Grado 23 (ELI): Contenuto interstiziale estremamente basso per una maggiore tenacità e biocompatibilità
- Il Grado 23 è spesso utilizzato in applicazioni mediche e critiche per la sicurezza
Vantaggi
- Elevatissimo rapporto resistenza/peso
- Eccellente resistenza alla fatica
- Buona resistenza alla corrosione in ambienti marini e industriali
- Può essere sottoposto a trattamento termico per una maggiore resistenza meccanica Prestazioni
- Il grado 23 offre una tenacità e una biocompatibilità superiori
Limitazioni
- Minore resistenza alla corrosione rispetto ai gradi di titanio commercialmente puro in alcuni ambienti chimici
- Lavorazione più complessa rispetto al titanio CP
- Costo del materiale più elevato rispetto ai gradi di titanio inferiori
Applicazioni tipiche
Aerospaziale
Componenti strutturali, elementi di fissaggio, parti del motore e carrelli di atterraggio dove peso ridotto ed elevata resistenza sono essenziali.
Tecnologia medica e impianti
Impianti, protesi e strumenti chirurgici, in particolare il grado 23 (ELI).
Settore navale e offshore
Componenti sottoposti a forti sollecitazioni in ambienti marini dove sono essenziali sia la resistenza meccanica che la resistenza alla corrosione. richiesto.
Energia e industria
Componenti per turbine, recipienti a pressione e parti di macchine avanzate in ambienti operativi esigenti.
Titanio Grado 5 - Dati tecnici (stato ricotto)
| Carico di snervamento (0,2%): |
830-880 MPa |
| Resistenza alla trazione: |
900-950 MPa |
| Allungamento a rottura: |
10-14 % |
| Densità: |
4,43 g/cm³ |
| Modulo di elasticità: |
110 GPa |
| Conduttività termica: |
6,7 W/mK |
| Temperatura massima: |
350 °C |
| Saldabilità: |
Buona - AWS A5.16 ERTi-5 |
Titan Grado 23 ELI - Dati tecnici (stato ricotto)
| Resistenza allo snervamento (0,2%): |
795-860 MPa |
| Resistenza alla trazione: |
860-930 MPa |
| Allungamento a rottura: |
10-15 % |
| Densità: |
4,43 g/cm³ |
| Modulo di elasticità: |
110 GPa |
| Conduttività termica: |
6,7 W/mK |
| Temperatura massima: |
350 °C (fino a 400 °C per brevi periodi) |
| Saldabilità: |
Buona - AWS A5.16 ERTi-23 |
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