Grade 23 Titanium Hex Bar

Grade 23 Titan-Sechskantstab (Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL) ist die Variante mit Extra Low Interstitial von Ti-6Al-4V, geliefert gemäß ASTM B348/B348M-25 (UNS R56407) und ASTM F136-26 (UNS R56401) mit engeren Grenzwerten für Sauerstoff, Stickstoff und Eisen als Standard-Grade 5. Der sechseckige Querschnitt reduziert den Zerspanungsaufwand für Schraubenrohlinge, Ventilschäfte und Verbinderkörper im Vergleich zu Rundstäben. Erhältlich im geglühten Zustand gemäß AMS 4930M oder im Duplex-geglühten Zustand gemäß AMS 4931H für bruchkritische Anwendungen, mit EN 10204 3.1 Werksabnahmeprüfzeugnissen bei jeder Lieferung.

Kurzübersicht

Chemische Zusammensetzung

Grade 23 Titan (Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL) enthält 5,50–6,50% Aluminium und 3,50–4,50% Vanadium als primäre Legierungselemente, wobei die Grenzwerte für Zwischengitter‑Elemente unterhalb von Grade 5 festgelegt sind, um Bruchzähigkeit und Ermüdungsleistung zu verbessern.

Quelle: ASTM F136-26 Zusammensetzungsanforderungen für Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL (UNS R56401); ASTM B348/B348M-25 Grade 23 (UNS R56407) legt den entsprechenden Zusammensetzungsbereich im kommerziellen Stab- und Knüppelstandard fest.

Mechanische Eigenschaften

Grade 23 Titan-Sechskantstab im geglühten Zustand erfüllt eine Mindest-zugfestigkeit von 860 MPa (125 ksi) und eine Mindest-streckgrenze von 795 MPa (115 ksi) gemäß ASTM F136-26, nachgewiesen durch Zugprüfung gemäß ASTM E8/E8M.

Geglühter Zustand — ASTM F136-26 / AMS 4930M Mindestwerte

Duplex-Glüh-Zustand — AMS 4931H (Bruchkritische Anwendungen)

AMS 4931H legt eine duplex-geglühte Wärmebehandlungsroute für Grade 23 titanstab mit einem Durchmesser von bis zu 152,4 mm (6,000 in) fest, die angewendet wird, wenn eine erhöhte Bruchzähigkeit über den AMS 4930M werkstoffgeglühten Zustand hinaus erforderlich ist. Repräsentative mechanische Werte für den duplex-geglühten Zustand hängen von der Querschnittsgröße ab und werden zum Zeitpunkt der Angebotsabgabe gegen die bestellte Spezifikation bestätigt.

Physikalische Eigenschaften (Typisch)

Physikalische Eigenschaftswerte sind typische Referenzwerte gemäß ASM International-Daten; keine durch ASTM B348 oder ASTM F136 spezifizierten Mindestwerte.

Technische Übersicht: Extra Low Interstitial Titanlegierung

Grade 23 Titan (Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL) erreicht eine höhere Bruchzähigkeit und einen besseren Widerstand gegen Ermüdungsrisswachstum als Standard-Grade 5, indem Zwischengitter‑Elemente eingeschränkt werden — Sauerstoffgehalt auf max. 0,13% gegenüber max. 0,20% bei Grade 5, mit entsprechenden Reduzierungen bei Eisen und Stickstoff. Zwischengitter‑Elemente besetzen Gitterpositionen innerhalb der Alpha-Beta-Mikrostruktur und steuern direkt die Streckgrenze sowie den Widerstand gegen Rissausbreitung; die Verringerung ihrer Konzentration reduziert die Anfälligkeit der Legierung für Sprödbruchinitiierung unter zyklischer Belastung. Dies macht Grade 23 zur bevorzugten Legierung für Anwendungen, bei denen Ermüdungslebensdauer und Schadens-toleranz den marginalen Festigkeitsvorteil von Grade 5 überwiegen.

Das hexagonale Querschnittsprofil bietet gegenüber rundem Stabmaterial spezifische Bearbeitungs- und Montagevorteile. Die Schlüsselweiten-Geometrie ermöglicht direktes Einspannen ohne Sekundäroperationen für die Herstellung von Schraubenrohlingen, reduziert Materialverschwendung bei der Herstellung von Innensechskant-Komponenten und Ventilspindeln und bietet eine positive Verdrehsicherungsgeometrie bei Montageanwendungen. Auf Lager befindliche Schlüsselweitenmaße decken Schraubenrohlinge bis hin zu mittelgroßen Strukturverbindern und orthopädischen Instrumentenkomponenten ab; größere Sonderquerschnitte werden nach Zeichnungsanforderungen angeboten.

Korrosionsbeständigkeit resultiert aus einer passiven, selbstheilenden TiO₂-Oxidschicht, die sich spontan an Luft, in Körperflüssigkeiten und wässrigen Umgebungen bildet. Grade 23 widersteht dem Angriff durch chlorierte Medien, Meerwasser und physiologische Kochsalzlösung — die Grundlage für seinen Einsatz sowohl in Meerestechnik-Hardware als auch in dauerhaften chirurgischen Implantaten gemäß ASTM F136.

Normenvergleich: ASTM B348 vs. ASTM F136 vs. AMS 4930 vs. AMS 4931

ASTM B348/B348M-25 Grade 23 und ASTM F136-26 legen dieselbe Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL Zusammensetzung und mechanische Mindestwerte fest, regeln jedoch unterschiedliche Beschaffungswege und Zertifizierungsanforderungen — die anzuwendende Norm wird durch den Endverwendungszweck bestimmt, nicht allein durch die Legierungschemie.

ASTM F136 imposes additional requirements beyond ASTM B348 Grade 23, including biocompatibility evaluation referencing ASTM F981 (muscle and bone implant compatibility) and microstructure controls specific to implant-grade material; procurement for permanent implants should cite ASTM F136 explicitly rather than “Grade 23” alone. For aerospace bar stock, AMS 4930M (mill annealed) is the standard route; AMS 4931H applies only when the drawing specifically calls for duplex-annealed fracture toughness within its 152.4 mm size limit. Buyers should confirm the exact standard designation on the purchase order, since “Grade 23” by itself does not specify which certification path the material must follow.

Verfügbare Größen und Toleranzen

Grade 23 Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL hex bar is supplied in across-flats (AF) dimensions from 6 mm to 25 mm as regularly stocked sizes, with larger AF dimensions available on inquiry subject to production lead time for EXTRA LOW INTERSTITIAL-grade material.

Sizes above 25 mm AF and custom lengths beyond 3,000 mm are confirmed against drawing requirements and production capability at time of quotation.

• h9 Toleranz: Ground finish; tightest dimensional control for fastener blank and close-toleranz machining stock, per EN 10278 bright bar toleranz convention
• h11-Toleranz: As-drawn or mill finish; standard for general structural and machining stock, per EN 10278 bright bar toleranz convention

Anwendungen

Grade 23 titanium hex bar is specified across sectors where extra-low interstitial control, fatigue resistance, and hexagonal machining geometry combine to deliver measurable engineering value.

Medical Devices and Permanent Implants
Grade 23 hex bar per ASTM F136 is machined into orthopedic bone screws, dental abutment blanks, and surgical instrument components requiring direct tissue contact. Lower sauerstoffgehalt improves fatigue performance in load-bearing implant applications compared to standard Grade 5.

Aerospace Fasteners and Structural Connectors
Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL hex bar per AMS 4930M or AMS 4931H is used for fracture-critical fastener blanks and structural connectors where damage toleranz requirements exceed standard Grade 5 specifications. The hex cross-section reduces machining stock removal in bolt-head and nut-body production.

Marine and Subsea Hardware
Grade 23 hex bar resists seawater corrosion and chloride-induced stress corrosion cracking in subsea connector bodies, ROV structural components, and offshore fastener applications where fatigue life in a saline environment is a governing design factor.

Chemical Processing Valve Stems and Pump Shafts
The alloy’s korrosionsbeständigkeit in chlorinated and sour-gas environments, combined with improved fatigue resistance over Grade 5, supports valve stem and pump shaft applications subject to cyclic loading in aggressive process media.

Cryogenic and Low-Temperature Vessels
Grade 23 retains duktilität at cryogenic temperatures where standard Grade 5 titanium becomes susceptible to embrittlement, supporting its use in liquid fuel system components and low-temperature pressure vessel hardware.

Motorsport and High-Performance Fasteners
Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL hex bar is machined into suspension fasteners and safety-critical connector hardware in motorsport applications where fatigue performance under repeated load cycles is a primary design consideration.

Quality and Certification

Every shipment of Grade 23 titanium hex bar includes a Mill Test Certificate to EN 10204 3.1, documenting chemical composition and mechanical test results traceable to the production lot.

Buyers procuring material for AS9100D-qualified aerospace production or ISO 13485-regulated medical device manufacturing should specify the required documentation level and applicable standard (AMS 4930M, AMS 4931H, or ASTM F136) at the time of RFQ submission.

Häufig gestellte Fragen

What is Grade 23 titanium (Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL)?

Grade 23 titanium is the extra-low-interstitial (EXTRA LOW INTERSTITIAL) variant of Ti-6Al-4V, distinguished by tighter limits on oxygen, nitrogen, and iron content than standard Grade 5. It is supplied under ASTM B348/B348M-25 (UNS R56407) for general commercial use and ASTM F136-26 (UNS R56401) for surgical implant applications.

What is the difference between Grade 23 and Grade 5 titanium?

Grade 23 limits oxygen to 0.13% maximum versus 0.20% maximum in Grade 5, with corresponding reductions in iron and nitrogen content. This lowers tensile and streckgrenze slightly (860 MPa vs. 895 MPa minimum zugfestigkeit) but improves fracture toughness, fatigue crack growth resistance, and duktilität at low temperatures.

Is ASTM B348 Grade 23 the same as ASTM F136?

ASTM B348 Grade 23 and ASTM F136 specify the same Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL alloy composition but govern different certification paths. ASTM B348/B348M-25 is the general commercial bar and billet specification; ASTM F136-26 adds biocompatibility and microstructure requirements specific to surgical implant applications. Material for permanent implants should be ordered to ASTM F136 explicitly.

What is the difference between AMS 4930 and AMS 4931?

AMS 4930M covers mill-annealed Ti-6Al-4V EXTRA LOW INTERSTITIAL bar and stock through 254 mm (10.000 in) diameter for general aerospace use. AMS 4931H specifies a duplex-annealed heat treatment route limited to 152.4 mm (6.000 in) diameter, applied when a drawing requires enhanced fracture toughness beyond the mill-annealed condition.

What are the mechanical properties of Grade 23 titanium hex bar?

In the mill-annealed condition per ASTM F136-26 and AMS 4930M, Grade 23 titanium hex bar meets a minimum zugfestigkeit of 860 MPa (125,000 psi) and minimum streckgrenze of 795 MPa (115,000 psi), with at least 10% elongation.

Why is hex bar geometry specified instead of round bar?

The hexagonal cross-section provides flat clamping surfaces for direct torque transfer and anti-rotation assembly, reducing machining stock removal in fastener blank, valve stem, and hex socket component production compared to machining a hexagonal profile from round bar stock.

Is Grade 23 titanium suitable for permanent medical implants?

Grade 23 titanium per ASTM F136 is the standard alloy for permanent load-bearing implants, including orthopedic bone screws and dental abutments, due to its lower sauerstoffgehalt and improved fatigue performance relative to standard Grade 5. Both grades are biocompatible and non-magnetic for MRI compatibility.

What sizes and tolerances are available for Grade 23 titanium hex bar?

Grade 23 hex bar is regularly stocked in across-flats dimensions from 6 mm to 25 mm, in h9 (ground) toleranz for close-toleranz machining stock or h11 (as-drawn) toleranz for general structural applications. Larger AF sizes and custom dimensions are confirmed against drawing requirements at time of quotation.