Grade 5 Titan-Flachstab (Ti-6Al-4V / UNS R56400) gemäß ASTM B348 und AMS 4928, geliefert im geglühten Zustand mit EN 10204 3.1 Werkszeugnis als Standard. STA-Zustand (AMS 4965 / AMS 4967) auf Anfrage erhältlich.
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Ti-6Al-4V (UNS R56400, DIN 3.7165) ist die am häufigsten spezifizierte Titanlegierung und macht approximately 50% des weltweiten Titanverbrauchs aus. Grade 5 Flachstab im geglühten Zustand liefert eine Mindest-zugfestigkeit von 130 ksi (895 MPa) und ein Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis von ungefähr dem 3-Fachen von Baustahl, was ihn zum Referenzmaterial für Luft- und Raumfahrt-Strukturhalterungen, medizinische Implantatrohlinge, chemische Verarbeitungskomponenten und marine Strukturbauteile macht.
Das Material wird geliefert gemäß ASTM B348 (Stäbe und Knüppel) oder AMS 4928 (geglühte Stäbe und Schmiedestücke), mit EN 10204 3.1 Werkszeugnis standardmäßig inklusive. Geglühter und lösungsgeglühter sowie ausgehärteter (STA) Zustand sind beide erhältlich.
Grade 5 (Ti-6Al-4V) Titan-Flachstab entspricht den Parametern in der nachstehenden Tabelle; alle Werte sind Mindestwerte oder Bereiche gemäß der referenzierten Norm, sofern nicht anders angegeben.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Material Klasse | Grade 5 / Ti-6Al-4V / UNS R56400 / DIN 3.7165 / TC4 |
| Primäre Normen | ASTM B348 (Stab & Knüppel); AMS 4928 (geglüht); AMS 4965 / AMS 4967 (STA) |
| Weitere Normen | ASTM F1472 (medizinisch); ISO 5832-3 (chirurgisches Implantat); MIL-T-9047 / AMS-T-9047 |
| Zustand | Geglüht (Standard); STA auf Anfrage erhältlich |
| Dickenbereich | 3 mm – 80 mm (0,118″ – 3,15″) |
| Breitenbereich | 20 mm – 200 mm (0,787″ – 7,87″) |
| Länge | Bis zu 6.000 mm; auf Maß geschnitten erhältlich |
| Toleranz | Gemäß ASTM B348 Tabelle 10 (warmgewalzt); engere kaltfertig-Toleranzen auf Anfrage erhältlich |
| Oberflächenbehandlung | Gebeizt (Standard); poliert, anodisiert, sandgestrahlt auf Anfrage |
| MOQ | 1 Stück (Standardlager); Sonderzuschnitt möglich |
| Vorlaufzeit | 3–5 Werktage (Lagermaße); 7–20 Werktage (Sonderanfertigung) |
| Werksprüfzeugnis | EN 10204 3.1 serienmäßig enthalten |
| Qualitätssystem | ISO 9001 / AS9100 Lieferkette |
Grade 5 (Ti-6Al-4V) chemische Zusammensetzung gemäß ASTM B348 und AMS 4928 (strengere AMS 4928 Grenzwerte sind vermerkt, wo sie abweichen):
| Element | Symbol | Min (%) | Max (%) | AMS 4928 Max |
|---|---|---|---|---|
| Aluminium | Al | 5.50 | 6.75 | 6.75 |
| Vanadium | V | 3.50 | 4.50 | 4.50 |
| Eisen | Fe | — | 0.40 | 0.30 |
| Sauerstoff | O | — | 0.20 | 0.20 |
| Kohlenstoff | C | — | 0.08 | 0.08 |
| Stickstoff | N | — | 0.05 | 0.05 |
| Wasserstoff | H | — | 0.015 | 0.0125 |
| Yttrium | Y | — | — | 0.005 |
| Sonstige, einzeln | — | — | 0.10 | 0.10 |
| Sonstige, gesamt | — | — | 0.40 | 0.40 |
| Titan | Ti | Bal. | Bal. | Bal. |
Anmerkung: AMS 4928 schreibt strengere Grenzwerte für Fe (0,30 % max vs. 0,40 %) und H (0,0125 % vs. 0,015 %) vor. Luft- und Raumfahrtanwendungen spezifizieren aus diesen Gründen typischerweise AMS 4928.
Die mechanischen Eigenschaften variieren mit der Querschnittsgröße aufgrund von Gefällegefüge-Gradienten über die Dicke in größeren Querschnitten.
| Querschnitt (Dicke) | Zugfestigkeit Min | Streckgrenze (0,2 % Offset) Min | Dehnung (2″, min) | Flächeneinschnürung (min) |
|---|---|---|---|---|
| ≤ 2.000 in. (≤ 50,8 mm) | 135 ksi / 931 MPa | 125 ksi / 862 MPa | 10% | 25% |
| > 2.000 – 4.000 in. (50,8–101,6 mm) | 130 ksi / 896 MPa | 120 ksi / 827 MPa | 10% | 25% |
| > 4.000 – 6.000 in. (101,6–152,4 mm) | 130 ksi / 896 MPa | 120 ksi / 827 MPa | 10% | 20% |
Lösungsglühen und Auslagern erhöht die Festigkeit erheblich bei einer moderaten Verringerung der duktilität. Typische STA-Eigenschaften für flache Stabquerschnitte ≤ 2″:
| Eigentum | Typischer STA-Bereich |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 140–170 ksi (965–1.172 MPa) |
| Streckgrenze (0,2% Offset) | 130–150 ksi (896–1.034 MPa) |
| Dehnung | 8–10 % min |
| Verkleinerung der Fläche | 20–25 % min |
Der STA-Zustand ist wärmebehandelbar; die erreichbare maximale Festigkeit hängt von der Querschnittsdicke und dem Wärmebehandlungszyklus ab. Wenden Sie sich an das technische Team, um den erforderlichen Zustand festzulegen.
| Eigentum | Wert | Referenz |
|---|---|---|
| Dichte | 4,43 g/cm³ (0,160 lb/in³) | ASTM B311 |
| Elastischer Modul | 114 GPa (16.500 ksi) | — |
| Poisson-Zahl | 0.31 | — |
| Wärmeleitfähigkeit | 6,7–7,2 W/(m·K) bei 20°C | — |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 8,8 µm/(m·°C) (0–100°C) | — |
| Schmelzbereich | 1.604–1.660°C (2.920–3.020°F) | — |
| Spezifische Wärmekapazität | 526 J/(kg·K) | — |
Grade 5 Titan (Ti-6Al-4V) ist eine Alpha-Beta-(α+β)-Legierung, bei der Aluminium die Alpha-Phase und Vanadium die Beta-Phase stabilisiert, wodurch eine Zweiphasen-Mikrostruktur entsteht, die Festigkeit, duktilität und thermische Stabilität bis 315°C (600°F) ausgewogen vereint.
Die korrosionsbeständigkeit der Legierung beruht auf einem sich spontan bildenden, selbstheilenden passiven Titanoxid-(TiO₂)-Film. Dieser Film bietet außergewöhnlichen Widerstand gegenüber Meerwasser, oxidierenden Säuren, chlorierten Medien (wässrig) und alkalischen Umgebungen. Die Degradation beschränkt sich auf hochkonzentrierte Reduktionssäuren (konzentrierte HCl, H₂SO₄ oberhalb bestimmter Schwellenkonzentrationen) und wasserfreies Chlorgas. Das Risiko von Spannungsrisskorrosion (SCC) ist im wässrigen Betrieb gering; Wasserstoffversprödung erfordert, dass der Wasserstoffgehalt während der Verarbeitung und Wärmebehandlung bei ≤ 150 ppm gehalten wird.
Flachstäbe werden hauptsächlich durch warmwalzen oder Schmieden aus vakuumlichtbogenumgeschmolzenen (VAR) oder elektronenstrahl-(EB-)ofengeschmolzenen Blöcken hergestellt. Warmgewalzte Flachstäbe weisen eine hervorragende Plastizität auf und eignen sich für nachfolgende Umform-, Stanz- oder Schweißprozesse. Kaltgefertigte Flachstäbe erreichen engere Maßtoleranzen (±0,05–0,10 mm Wandstärke) und eine verbesserte Oberflächengüte für Präzisionsbearbeitungsanwendungen. Die Legierung ist durch GTAW (WIG) und Elektronenstrahlschweißen mit Schutzgasabdeckung schweißbar; eine Spannungsarmglühung nach dem Schweißen wird empfohlen. Die Zerspanbarkeit ist vergleichbar mit austenitischem Edelstahl 304/316 – niedrige Schnittgeschwindigkeiten, hohe Vorschübe und chlorfreie Schneidflüssigkeiten sind erforderlich, um Kaltverfestigung und Werkzeugverschleiß zu kontrollieren.
Pyrophorischer Hinweis: Titanfeinteile, -späne und Schleifstaub können sich oberhalb von 480°F (250°C) entzünden. Bearbeitungsabfälle müssen in geschlossenen Metallbehältern gesammelt werden; Feuerlöschmittel der Klasse D sind erforderlich.
| Breite (Zoll) | Breite (mm) | Wandstärke Toleranz ≤ 0,500″ | Wandstärke Toleranz > 0,500–1,000″ | Wandstärke Toleranz > 1.000–2.000″ |
|---|---|---|---|---|
| ≤ 1.000 | ≤ 25.4 | ±0.008″ (±0.20 mm) | ±0.010″ (±0.25 mm) | — |
| > 1.000 – 2.000 | 25.4 – 50.8 | ±0.012″ (±0.30 mm) | ±0.015″ (±0.38 mm) | ±0.031″ (±0.79 mm) |
| > 2.000 – 4.000 | 50.8 – 101.6 | ±0.015″ (±0.38 mm) | ±0.020″ (±0.51 mm) | ±0.031″ (±0.79 mm) |
| > 4.000 – 6.000 | 101.6 – 152.4 | ±0.015″ (±0.38 mm) | ±0.020″ (±0.51 mm) | ±0.031″ (±0.79 mm) |
| Breitenbereich (Zoll) | Breitenbereich (mm) | Wandstärke Toleranz |
|---|---|---|
| > 0.375 – 1.000 | 9.5 – 25.4 | ±0.002″ (±0.05 mm) |
| > 1.000 – 2.000 | 25.4 – 50.8 | ±0.003″ (±0.08 mm) |
| > 2.000 – 3.000 | 50.8 – 76.2 | ±0.004″ (±0.10 mm) |
| > 3.000 – 4.500 | 76.2 – 114.3 | ±0.005″ (±0.13 mm) |
Grade 5 (Ti-6Al-4V) Flachstab ist in vier Produktionswegen erhältlich, die jeweils für unterschiedliche nachgelagerte Anforderungen optimiert sind:
| Formular | Typische Dicke | Typische Breite | Wesentlicher Vorteil |
|---|---|---|---|
| Warmgewalzter Flachstab | 6,35–50 mm | 25–150 mm | Plastische Umformbarkeit; geeignet zum Schweißen, Stanzen und Warmumformen |
| Geschmiedeter Flachstab | 10–80 mm | 30–200 mm | Dichte Feinkorn-Mikrostruktur; zugfestigkeit 950–1.000 MPa typisch; sicherheitskritische Luft- und Raumfahrtstrukturen |
| Stranggepresster Flachstab | 5–25 mm | Bis zu 100 mm | Gleichmäßiger Querschnitt; Längen bis 6.000 mm; OEM-Profilanwendungen |
| Kaltgefertigter Flachstab | 2,0–25 mm | 20–100 mm | Enge Toleranz (±0,05–0,10 mm); glatte Oberfläche für CNC-Präzisionsbearbeitung, medizinische Komponenten |
Ti-6Al-4V-Flachstab weist in Meerwasser und vielen industriellen Medien nahezu keine Korrosionsraten auf, bedingt durch die Stabilität seines passiven Oxidfilms.
| Korrosives Medium | Klasse | Anmerkungen |
|---|---|---|
| Meerwasser | Ausgezeichnet | Korrosionsrate ≈ null bei Umgebungstemperatur |
| Essigsäure | Ausgezeichnet | Stabil über einen weiten Konzentrationsbereich |
| NaCl-Salzsprühnebel | Ausgezeichnet | Passivfilm stabil |
| Feuchtigkeit / Kondensation | Ausgezeichnet | Keine Lochkorrosion beobachtet |
| Schwefelsäure (verdünnt, <5%) | Mäßig | Konzentrations- und temperaturabhängig |
| Natriumhydroxid (25%) | Mäßig | Rate ≈ 0,046–0,051 mm/Jahr bei 65,6°C |
| Salzsäure (2%) | Niedrig | 0,03 mm/Jahr bei 37,8°C |
| Trockenes Chlorgas | Nicht akzeptabel | Passivschichtabbau — vermeiden |
| Konzentrierte HF | Nicht akzeptabel | Schnelle Auflösung — vermeiden |
Grade 5 Titan-Flachstab wird in sechs Hauptindustrien eingesetzt, in denen die Kombination aus hoher spezifischer Festigkeit, korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität erforderlich ist:
Grade 5 and Grade 23 share the same nominal alloy chemistry (Ti-6Al-4V) but differ in interstitial element limits. Grade 23 (Extra Low Interstitial — EXTRA LOW INTERSTITIAL) specifies lower oxygen, nitrogen, and carbon maxima to improve fracture toughness and fatigue performance in cryogenic and medical applications.
| Eigentum | Grade 5 (ASTM B348) | Grade 23 EXTRA LOW INTERSTITIAL (ASTM F136) |
|---|---|---|
| Oxygen max | 0.20% | 0.13% |
| Nitrogen max | 0.05% | 0.03% |
| Iron max | 0.40% | 0.25% |
| Zugfestigkeit min | 895 MPa (130 ksi) | 860 MPa (125 ksi) |
| Fracture toughness | Standard | Superior (lower interstitials) |
| Primary use | Aerospace, industrial, marine | Medical implants, cryogenic, fracture-critical |
| Standard | ASTM B348 / AMS 4928 | ASTM F136 (surgical implants); ASTM B348 Grade 23 (bar form) |
Grade 23 EXTRA LOW INTERSTITIAL flat bar is available; specify ASTM F136 (surgical implant applications) or ASTM B348 Grade 23 (industrial bar form) at time of inquiry.
All Grade 5 titanium flat bar is tested and documented prior to shipment. Standard inspection package includes:
Quality systems: ISO 9001:2015; AS9100 mill supply chain available on request.
The following processing services are available prior to shipment to reduce downstream machining lead time:
Grade 5 titanium flat bar conforms to ASTM B348, which covers titanium and titanium alloy bars and billets. AMS 4928 specifies additional requirements for the annealed condition and is the primary aerospace procurement standard. ASTM B265 covers strip, sheet, and plate — not bar products. Specifying ASTM B348 or AMS 4928 ensures the correct chemical composition limits and mechanical property requirements are applied to flat bar.
In the annealed condition per AMS 4928, Grade 5 titanium flat bar achieves a minimum zugfestigkeit of 135 ksi (931 MPa) for sections ≤ 2″ thick, and 130 ksi (896 MPa) for sections 2–6″ thick. Solution-treated and aged (STA) flat bar per AMS 4965/4967 reaches typical tensile strengths of 140–170 ksi (965–1.172 MPa), depending on section size and heat treatment cycle.
Grade 5 (Ti-6Al-4V, ASTM B348) and Grade 23 (Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL, ASTM F136) share the same base alloy composition but differ in interstitial limits. Grade 23 specifies lower oxygen (0.13% max vs 0.20%), lower nitrogen (0.03% vs 0.05%), and lower iron (0.25% vs 0.40%). These tighter limits improve fracture toughness and fatigue life, making Grade 23 the standard choice for medical implants and cryogenic structures. Grade 5 is preferred for aerospace, industrial, and marine applications where maximum strength at lower cost is the priority.
Ti-6Al-4V flat bar is weldable by gas tungsten arc welding (GTAW / TIG) and electron beam welding when inert-gas shielding (argon or helium) is maintained. Atmospheric contamination above 260°C (500°F) causes embrittlement; full inert-gas back-purging is required. Post-weld stress relief at 538–649°C (1,000–1,200°F) for 1–4 hours, air cool, is recommended. Chlorinated cutting fluids and cleaning agents must be avoided prior to and during welding.
STA stands for Solution Treated and Aged, a two-step heat treatment process. The material is first solution-treated above the beta transus temperature, then aged at a lower temperature to precipitate strengthening phases. For Ti-6Al-4V flat bar, STA per AMS 4965 or AMS 4967 produces typical tensile strengths of 140–170 ksi compared to 130–135 ksi in the annealed condition, with a modest reduction in duktilität. STA material is used where maximum strength is the design driver, such as aerospace fasteners and structural forgings.
Grade 5 titanium has a density of 4,43 g/cm³ (0,160 lb/in³), approximately 56% of the density of steel (7.85 g/cm³) — roughly 45% lighter than structural steel — and 60% of nickel alloys. With a minimum zugfestigkeit of 895 MPa (annealed), Ti-6Al-4V delivers a specific strength (strength-to-density ratio) of approximately 202 kN·m/kg, more than three times that of structural carbon steel (A36) and roughly comparable to high-strength aluminum alloys at significantly higher service temperature capability.
Grade 5 titanium flat bar is specified in aerospace (airframe structures, engine components), medical device manufacturing (implant blanks, spinal hardware), chemical processing (corrosion-resistant hardware), marine and offshore engineering (subsea structural components), defense and space (pressure vessels, rocket structures), and high-performance motorsport (lightweight structural members). The alloy accounts for approximately 50% of total global titanium consumption due to its combination of strength, low density, and korrosionsbeständigkeit.
Every shipment of Grade 5 titanium flat bar includes an EN 10204 3.1 Werksprüfzeugnis with chemical composition results, mechanical test data, heat number, and standard compliance declaration (ASTM B348 or AMS 4928 as specified). Ultrasonic test reports, dye penetrant records, and dimensional inspection reports are available on request. Material is traceable from ingot heat to finished product.
Unsere Titanprodukte und Fertigungskapazitäten bieten einen hohen Mehrwert für zahlreiche Branchen. Hier sind die wichtigsten Vorteile, die HonTitan zu einem zuverlässigen Partner machen.
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HonTitan stellt Titanwerkstoffe her, die im Verhältnis zu ihrem Gewicht sehr stark sind und eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Das macht sie stabil für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt, der Medizin, der Chemie und der Schifffahrt.
