Titanyum Sınıf 5 – Ti-6Al-4V veya Ti6Al4V olarak da bilinir
– yüksek mukavemeti, düşük ağırlığı ve iyi korozyon direnci sayesinde dünyada en yaygın kullanılan titanyum alaşımıdır. – yüksek mukavemet, düşük ağırlık, korozyon direnci ve iyi kaynaklanabilirliğin olağanüstü birleşimiyle bilinir. Havacılık ve uzaydan tıp, açık deniz, yarış ve ileri sanayiye kadar yüksek performans gerektiren hemen hemen tüm endüstrilerde kullanılır.
Kaynak için önerilen dolgu malzemesi Titanyum AWS A5.16-90 ERTi-5'tir.
Genel malzeme tanımı:
Tip: α + β titanyum alaşımı (~%6 alüminyum, ~%4 vanadyum)
Yapı: Karışık yapı – alfa + beta, mukavemet ve tokluk arasında mükemmel denge
Geliştirilme amacı: Şekillendirilebilirlik ve korozyon direncini korurken düşük ağırlıkta yüksek mukavemet
Alternatif isimler: Titanyum Sınıf 5, Ti-6Al-4V, UNS R56400, Werkstoffnr 3.7165, ASTM B348, AMS 4911
Temel avantajlar:
Çok yüksek mukavemet (1100 MPa'ya kadar)
Düşük yoğunluk – yaklaşık %45 daha hafif çelikten daha iyi
Birçok ortamda mükemmel korozyon direnci
İyi biyouyumluluk – genellikle implantlarda kullanılır
İşleme sırasında iyi kaynaklanabilirlik ve boyutsal kararlılık
~400°C'ye kadar mukavemeti korur
Dezavantajları / Sınırlamaları:
Paslanmaz çeliklerden ve 1–4. Sınıflardan daha pahalı
Sınırlı soğuk şekillendirilebilirlik – karmaşık şekiller için sıcak işleme gerektirir
Aşırı klorür açısından zengin çözeltilerde ideal değildir (çatlak/çukur korozyonu riski)
Yanlış kullanılırsa hidrojen kaynaklı kırılganlık riski
Sektöre ve değere göre uygulamalar:
Havacılık / Uzay: Yapısal parçalar, türbin bileşenleri, bağlantı elemanları – mukavemet + düşük ağırlık
Tıbbi teknoloji: İmplantlar, ortopedik vidalar – biyouyumluluk + yük taşıma kapasitesi
Açık Deniz / Denizcilik: Bağlantı elemanları, borular – korozyon direnci + mukavemet
Enerji endüstrisi: Türbin bıçaklar, kompresörler – termal kararlılık
Spor / Yarış / Endüstri: Bisiklet parçaları, motor blokları, aletler – dayanıklılık + hafiflik
Genel korozyon tanımı:
Çoğu ortamda koruma sağlayan yoğun ve kendi kendini onaran bir oksit filmi oluşturur
Deniz suyuna, klorürlere, organik asitlere karşı mükemmel direnç
Orta düzeyde asitlere ve alkalilere karşı direnç
Malzemenin iyi performans gösterdiği korozyon ortamları:
Deniz suyu ve deniz ortamları (özellikle hareket halindeyken)
Oksitleyici asitler (nitrik asit, kromik asit)
Organik asitler, alkali çözeltiler
Biyolojik ortamlar / vücut sıvıları
Malzemenin kaçınılması gereken korozyon ortamları:
Hidroflorik asit (HF)
Durgun sıvıdaki güçlü klorür ortamı (çukurlaşma/çatlak korozyonu riski)
İndirgeyici asitler (kons. HCl, Sıcak ortamda H₂SO₄)
Teknik malzeme özellikleri (çözelti ile işlenmiş + yaşlandırılmış durum):
Özellik (Tipik değer)
Akma dayanımı (%0,2): ~825–950 MPa
Çekme dayanımı: ~900–1100 MPa
Kopma uzaması: ~%10–15
Yoğunluk: ~4,43–4,50 g/cm³
Elastik modül: ~114 GPa
Isıl iletkenlik: ~6,7 W/m·K
Kullanım sıcaklığı: Tavsiye edilen ≤ 400°C (kısa süre sonra ~540°C'ye kadar)
Kaynaklanabilirlik: Çok iyi – ancak koruyucu gaz (argon) gerektirir
İşlenebilirlik: İyi – ancak yüksek aşınma direncine sahip takımlar gerektirir