Titan Gr23

Titan Grad 23 är en extra låginterstitiell (ELI) version av Titan Grad 5, utvecklad för medicinska implantat, högrenhetsapplikationer och kryogena miljöer. Titan Grad 23 är mycket lik Grad 5 förutom att Grad 23 har mindre syre, kväve och järn. Kombinationen av biokompatibilitet, duktilitet och hög hållfasthet gör den idealisk för kritiska tillämpningar där materialets renhet och seghet är avgörande.

Rekommenderat tillsatsmaterial för svetsning: Ti-6Al-4V ELI under skyddsgas som argon.

Generell materialbeskrivning:
Typ: α+β titanlegering (~6% Al, ~4% V) med extra låg halt av syre, kol, kväve och järn
Struktur: Blandad alfa + beta-struktur (HCP + BCC)
Utvecklad för: Medicinska implantat och tillämpningar med krav på extrem seghet och låg interstitiell förorening
Alternativa namn: Titan Grad 23, Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401, ASTM F136 (implantat), ISO 5832-3

Nyckelfördelar:
Hög hållfasthet (~900 MPa) samtidigt som den är mer seg och formbar än Grad 5
Exceptionell biokompatibilitet – används i ortopediska och dentala implantat
Extra låg syrehalt – förbättrad seghet, även vid kryotemperaturer
God korrosionsbeständighet i kroppsvätskor och marina miljöer
Mycket god svetsbarhet och god ytfinhet efter bearbetning

Nackdelar / Begränsningar:
Dyrare än Grad 5 – på grund av kontrollerad kemisk renhet
Ej optimerad för högtemperatur (>450°C)
Sämre formbarhet än rent titan (Grad 2, 4) – kräver varmbearbetning vid komplexa former

Tillämpningar per industri och värde:
Medicinteknik: Höft-, knä-, ryggradsimplantat, tandimplantat – biokompatibilitet + styrka
Flyg / Försvar: Strukturkomponenter med krav på seghet och låg defektnivå
Kryoteknik: Komponenter som måste fungera vid mycket låga temperaturer – seghet bibehålls
Livsmedel / Renrum: Lågt jonutsläpp, god korrosionsstabilitet
Högteknologi: Halvledarutrustning – materialrenhet + korrosionsresistens

Generell korrosionsbeskrivning:
Tät och självläkande oxidfilm – mycket motståndskraftig mot kroppsvätskor, saltlösningar och syror
Bra motstånd mot spänningskorrosionssprickning och gropfrätning
Ej känslig för väteinducerad sprödhet vid normal drift

Korrosionsmiljöer där materialet fungerar bra:
Kroppsvätskor (blod, saliv, interstitiell vätska)
Fysiologiska saltlösningar och havsvatten
Milda syror, oxiderande kemikalier
Vattenånga, fuktiga miljöer med steriliseringskrav

Korrosionsmiljöer där materialet bör undvikas:
Fluorvätesyra (HF)
Reducerande syror vid hög temperatur utan syretillgång
Statiska, sura kloridmiljöer med låg passivitet

Tekniska materialegenskaper (glödgat tillstånd, ASTM F136):
Egenskap (Typiskt värde)
Sträckgräns (0.2%): ~795–860 MPa
Draghållfasthet: ~860–950 MPa
Förlängning vid brott: ~14–15%
Densitet: ~4.43 g/cm³
Elasticitetsmodul: ~114 GPa
Värmeledningsförmåga: ~6.7 W/m·K
Användningstemperatur: Rek. ≤ 400°C (kortvarigt upp till ~540°C)
Svetsbarhet: Mycket god – kräver skyddsgas (argon)
Bearbetbarhet: Bra – men kräver vassa verktyg och kylning