Titanium Gr23

Titanium Grade 23 is een extra lage interstitiële (ELI) versie van Titanium Grade 5, ontwikkeld voor medische implantaten, toepassingen met hoge zuiverheid en cryogene omgevingen. Titanium Grade 23 lijkt sterk op Grade 5, behalve dat Grade 23 minder zuurstof, stikstof en ijzer bevat. De combinatie van biocompatibiliteit, ductiliteit en hoge sterkte maakt het ideaal voor kritische toepassingen waarbij de zuiverheid en taaiheid van het materiaal cruciaal zijn.

Aanbevolen vulmateriaal voor het lassen: Ti-6Al-4V ELI onder beschermgas zoals argon.

Algemene materiaalbeschrijving:
Type: α+β titaniumlegering (~6% Al, ~4% V) met een extra laag gehalte aan zuurstof, koolstof, stikstof en ijzer
Structuur: Gemengde alfa + bèta-structuur (HCP + BCC)
Ontwikkeld voor: medische implantaten en toepassingen die extreme taaiheid en lage interstitiële contaminatie vereisen
Alternatieve namen: Titanium Grade 23, Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401, ASTM F136 (implantaten), ISO 5832-3

Belangrijkste voordelen:
Hoge sterkte (~900 MPa) en tegelijkertijd taaier en kneedbaarder dan Grade 5
Uitzonderlijke biocompatibiliteit – gebruikt in orthopedische en tandheelkundige implantaten
Extra laag zuurstofgehalte – verbeterde taaiheid, zelfs bij cryogene temperaturen
Goede corrosiebestendigheid in lichaamsvloeistoffen en maritieme omgevingen
Zeer goede lasbaarheid en goede oppervlakteafwerking na bewerking

Nadelen / beperkingen:
Duurder dan klasse 5 – vanwege gecontroleerde chemische zuiverheid
Niet geoptimaliseerd voor hoge temperaturen (>450°C)
Slechtere vervormbaarheid dan puur titanium (klasse 2, 4) – vereist warmbewerking voor complexe vormen

Toepassingen per industrie en waarde:
Medische technologie: Heup-, knie-, wervelkolomimplantaten, tandheelkundige implantaten – biocompatibiliteit + sterkte
Luchtvaart / Defensie: Structurele componenten met eisen voor taaiheid en laag defectniveau
Cryotechnologie: Componenten die bij zeer lage temperaturen moeten functioneren – taaiheid behouden
Voedsel / Cleanroom: Lage ionenemissie, goede corrosiestabiliteit
Geavanceerde technologie: Halfgeleiderapparatuur - materiaalzuiverheid + corrosiebestendigheid

Algemene corrosiebeschrijving:
Dichte en zelfherstellende oxidefilm - zeer bestendig tegen lichaamsvloeistoffen, zoutoplossingen en zuren
Goede weerstand tegen spanningscorrosie en putcorrosie
Niet gevoelig voor waterstofgeïnduceerde verbrossing tijdens normaal gebruik

Corrosieomgevingen waar het materiaal goed werkt:
Lichaamsvloeistoffen (bloed, speeksel, interstitiële vloeistof)
Fysiologische zoutoplossingen en zeewater
Milde zuren, oxiderende chemicaliën
Waterdamp, vochtige omgevingen met sterilisatievereisten

Corrosieomgevingen waar het materiaal vermeden moet worden:
Waterstoffluoride (HF)
Reducerende zuren bij hoge temperaturen zonder zuurstoftoevoer
Statische, zure chlorideomgevingen met lage passiviteit

Technische materiaaleigenschappen (gegloeide toestand, ASTM F136):
Eigenschap (typische waarde)
Vloeigrens (0,2%): ~795–860 MPa
Treksterkte: ~860–950 MPa
Rek bij breuk: ~14–15%
Dichtheid: ~4,43 g/cm³
Elasticiteitsmodulus: ~114 GPa
Thermische geleidbaarheid: ~6,7 W/m·K
Gebruikstemperatuur: Aanbevolen ≤ 400°C (op korte termijn tot ~540°C)
Lasbaarheid: Zeer goed – vereist beschermgas (argon)
Bewerkbaarheid: Goed – maar vereist scherp gereedschap en koeling