Klasse 5 (3.7165): Leichte Festigkeit, die 2x stärker ist als Klasse 2

Im Gegensatz zu Grad 2, bei dem es sich um kommerziell reines Titan handelt, handelt es sich bei Grad 5 (3.7165) um eine Titan-Alpha-Beta-Legierung, die 6 % Aluminium (Alpha-Stabilisator) und 4 % Vanadium (Beta-Stabilisator) enthält. Titan Grad 5, auch bekannt als Ti 6Al-4V, ist die am häufigsten verwendete Form von Titan und macht 50 % des weltweiten Titans aus. Obwohl es eine etwas geringere Korrosionsbeständigkeit als unlegierter Edelstahl der Güteklasse 2 bietet, sind Titan-Befestigungselemente der Güteklasse 5 von entscheidender Bedeutung, da sie über ein besseres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht verfügen und viermal stärker sind als Edelstahl 316 bei fast der Hälfte des Gewichts. Im Vergleich zu Grad 2 ist Titan Grad 5 etwa doppelt so stark. Zusätzlich zu seinen Festigkeitsvorteilen gegenüber handelsüblichen Sorten bietet es auch eine um etwa 60 % geringere Wärmeleitfähigkeit. Erfahren Sie mehr über die Chemie und Spezifikationen von Titan Grad 5. 

Hauptvorteile von Verbindungselementen aus Titan Grad 5:
•  Außergewöhnliches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht: Dadurch ist es sowohl leicht als auch robust
•  Extrem korrosionsbeständig gegenüber Salzwasser sowie fast allen Chloriden
•  Ungiftig, Biokompatibilität und Osteointegration

Diagramme und Daten:
•  Zugfestigkeit
•  Beständigkeit gegen Chlor
•  Korrosion
•  Temperatur vs Stärke

Salzwasser-Korrosionsbeständigkeit
Verbindungselemente aus Titan der Güteklasse 5 bieten aufgrund ihrer Oxidschicht (TiO2), auch Passivschicht genannt, die sie vor Korrosion schützt und sich bei Einwirkung von Sauerstoff spontan bildet, eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser. 

Aufgrund dieser Eigenschaften gilt Titan seit vielen Jahren als Goldstandard für die Salzwasser-Korrosionsbeständigkeit, da es von den meisten Meeresumgebungen, einschließlich Gezeiten, Spritzwasser, Atmosphäre und Strömungen, nicht beeinflusst wird. Titan ist beständig gegen Meerwasser bis zu 260 °C (500 °F) und hat in Tests mit verschmutztem Meerwasser eine Haltbarkeit von fast zwei Jahrzehnten bewiesen. Darüber hinaus zeigten Befestigungselemente aus Titan Grad 5 keine Anzeichen von Lochfraß und Spaltkorrosion, selbst wenn sie sich eine Meile unter der Oberfläche befanden oder sich Meeresablagerungen an der Oberfläche bildeten. Im Hinblick auf Hochgeschwindigkeits-Meeresumgebungen ist Titan selbst bis zu einer Geschwindigkeit von 120 Fuß/Sek. praktisch völlig resistent gegen jegliche Erosion.

Allgemeine Korrosionsbeständigkeit
Zusätzlich zum Salzwasserschutz widersteht Titan Grad 5 auch dem Angriff durch reine Kohlenwasserstoffe sowie die meisten chlorierten und fluorierten Kohlenwasserstoffe, sofern keine Säureverunreinigung vorliegt. Titan-Befestigungselemente sind auch einzigartig unter den Metallen in der chemischen Verarbeitungsindustrie für den Umgang mit feuchtem Chlorgas und Chlorverbindungen in wässrigen Lösungen. Titan-Verbindungselemente sind außerdem vollständig beständig gegen Lösungen von Chloriden, Hypochloriten, Chloraten, Perchloraten und Chlordioxid. Daher werden Titan-Verbindungselemente häufig in chlorbezogenen Industrien wie der Zellstoff- und Papierindustrie sowie in der Chloralkali-/Bleichmittelindustrie eingesetzt.

Obwohl Verbindungselemente aus Titan der Güteklasse 5 eine hervorragende Beständigkeit gegen Meerwasserkorrosion bieten, eignen sie sich nicht gut für korrosive Anwendungen wie Fluss-, Salz-, Schwefel- und Phosphorsäure, die zum Abbau der schützenden Oxidschicht führen.

Titan Grad 5 in Medizin
Verbindungselemente aus Titan Grad 5 (6AL4V) spielen im medizinischen Bereich eine große Rolle, darunter orthopädische und zahnmedizinische Implantate, Prothesen, Wirbelsäulenkomponenten und chirurgische Instrumente, um nur einige zu nennen. Dies liegt an den einzigartigen Eigenschaften dieser Legierung.

Erstens ist Titan Grad 5 ungiftig und biokompatibel – es wird nicht abgestoßen, sondern harmoniert mit dem menschlichen Körper. Es ist nicht nur in der Lage, die Korrosion aller Körperflüssigkeiten abzuwehren, sondern besitzt auch eine seltene Eigenschaft namens Osseointegration, bei der sich der natürliche Knochen und das Gewebe des Körpers tatsächlich mit ihm verbinden. Diese Funktion ermöglicht die feste Verankerung und Integration medizinischer Implantate aus Titan Grad 5 im Körper. Es ist außerdem leicht und superstark – es widersteht Brüchen – was auch für die Knochennutzung wichtig ist. Verbindungselemente aus Titan Grad 5 bieten der medizinischen Gemeinschaft außerdem ein Material, das eine Flexibilität und Elastizität aufweist, die dem menschlichen Knochen ähnelt. Schließlich sind Verbindungselemente aus Titan Grad 5 nicht ferromagnetisch, was eine sichere Untersuchung von Patienten mit medizinischen Titankomponenten mittels MRT und NMRT ermöglicht.

Mechanische Eigenschaften
Zugfestigkeit: 999 MPa
Streckgrenze: 951 MPa
Wärmeleitfähigkeit: 46.5 BTU-in/h-ft-°F 
Dehnung: 14%
Dichte: 4.43 g/cm³ (0.163 lbs/in³)
UZulässige Temperaturgrenzen von etwa 660°F / 350°C

Anwendungen 
•  Die Luft- und Raumfahrtindustrie setzt bei Flugzeugturbinen, Triebwerksteilen und Flugzeugstrukturkomponenten auf Titan Grad 5.
•  Aufgrund seiner Salzwasser-Korrosionsbeständigkeit und geringen Gewichtsfestigkeit kommt Titan Grad 5 häufig in maritimen Anwendungen zum Einsatz.
•  Sportgeräte und Hochleistungsautomobile verwenden Titan-Befestigungselemente der Güteklasse 5 aufgrund ihrer geringen Festigkeit.
•  Medizinische Anwendungen wie Zahnimplantate und Knochenersatz greifen aufgrund ihrer Osseointegration und nicht-ferromagnetischen Eigenschaften, Festigkeit und Biokompatibilität auf Verbindungselemente aus Titan Grad 5 zurück.

Datenblatt: Titan Grad 2 und Titan Grad 5

Resourcen: Titan Drehmomentspezifikationen, Flanschabmessungen, Diagramm zur Flanschverschraubung

Titan Befestigungsarten: Bolzen, Schlauchschellen, Muttern, Schrauben, Gewindestangen, Unterlegscheiben

Verfügbare Flanschenarten: Blind Flanschen, Überlappungsflanschen, Aufsteckflanschen, Muffenschweißflanschen, Gewindeflanschen, Vorschweißflanschen

Titan Grad 5 Chemie & Spezifikationen

Ti 6Al-4V oder Titan der Güteklasse 5, bekannt als das „Arbeitspferd“ der Titanlegierungen, ist 2x stärker als Titan der Güteklasse 2. Diese Legierung bietet hohe Festigkeit und geringes Gewicht, nützliche Formbarkeit und hohe Korrosionsbeständigkeit. Ti 6AI-4V findet zahlreiche Einsatzmöglichkeiten in der Luft- und Raumfahrt-, Medizin-, Schifffahrts- und chemischen Verarbeitungsindustrie.

Titan Grad 5 Spezifikationen:  ASTM - B265, B348, B381, B861, F467 and F468, AMS - 4911, 4928, 4935, 4965 and 4967, MIL-T - 9046 and - 9047, Werkstoff 3.7165

Mechanische Eigenschaften

Die Chlorbeständigkeit von Titan

Korrosionsdaten

 Titanium Grade 5 Temperatur vs. Festigkeit