1. Obsah hliníku a vanadu
Hlavními legujícími prvky slitiny titanu Grade 5 jsou hliník (Al) jako alfa stabilizátor a vanad (V) jako beta stabilizátor. Jejich specifikované rozsahy složení jsou:
Hliník (Al): 5,5 % – 6,75 % hmotnosti
Vanad (V): 3,5 % – 4,5 % hmotnosti
Hliník zlepšuje pevnost v tahu, odolnost proti tečení a modul pružnosti, zatímco vanad zlepšuje tažnost, houževnatost a kujnost. Titan je prvek rovnováhy.
2. Požadavky na obsah kyslíku, dusíku a vodíku
Intersticiální prvky jako kyslík, dusík a vodík silně ovlivňují mechanické vlastnosti, zejména tažnost a lomovou houževnatost. Jsou stanoveny přísné horní limity:
Kyslík (O): méně než nebo rovný 0,20 % hmotnosti
Dusík (N): méně než nebo rovný 0,05 % hmotnosti
Vodík (H): méně než nebo rovný 0,015 % hmotnostních
Kyslík a dusík zvyšují pevnost a tvrdost, ale snižují tažnost. Vodík musí být přísně kontrolován, aby se zabránilo vodíkovému zkřehnutí, které může vést k praskání v provozu.
3. Maximální obsah železa
Železo je běžný beta-stabilizující nečistotový prvek ve slitinách titanu. Pro standardní titanovou slitinu třídy 5:
Železo (Fe): méně než nebo rovno 0,40 % hmotnosti
Nadměrné množství železa může způsobit mikrostrukturální nehomogenitu a ovlivnit konzistenci mechanických vlastností.
4. Třídy s nízkým obsahem kyslíku / s vysokou čistotou
Ano, slitina titanu 5. třídy má dobře zavedené třídy s nízkým obsahem kyslíku a vysokou čistotou, nejčastěji označované jako ELI 5. třídy (Extra Low Interstitial).
ELI třídy 5 je navrženo pro aplikace vyžadující extrémně vysokou houževnatost, odolnost proti únavě a spolehlivost, jako jsou biomedicínské implantáty a kritické součásti leteckého průmyslu. Ve srovnání se standardním stupněm 5 má mnohem přísnější kontroly intersticiálních a nečistot:
Kyslík (O): Méně než nebo rovno 0,13 % (výrazně nižší než standardních 0,20 %)
Železo (Fe): méně než nebo rovno 0,25 %
Dusík a vodík jsou také regulovány na nižší maximální úrovně
Stručně řečeno, standardní Grade 5 (Ti-6Al-4V) má definované rozsahy pro Al, V, O, N, H a Fe, zatímco Grade 5 ELI poskytuje nízkokyslíkovou a vysoce čistou variantu pro vysoce výkonné a vysoce spolehlivé aplikace.
