Barra hexagonal de titanio de grado 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) conforme a las normas ASTM B348-21 y AMS 4928W, disponibles en anchos entre caras de 6 mm a 120 mm, con certificado de ensayo de fábrica EN 10204 3.1 incluido.
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La barra hexagonal de titanio de grado 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) es la aleación de titanio más utilizada en aplicaciones estructurales, aeroespaciales y médicas, ya que combina una alta resistencia con una baja densidad y una excelente resistencia a la corrosión. Disponible según las normas ASTM B348-21 y AMS 4928W, con certificados de ensayo de fábrica según la norma EN 10204 3.1 incluidos de serie.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Calidad del material | Grado 5 / Ti-6Al-4V |
| Número UNS | R56400 |
| Normas | ASTM B348-21 / AMS 4928W / ISO 5832-3:2021 |
| Sistema de aleaciones | Titanio alfa-beta |
| Formularios disponibles | Barra hexagonal (sección transversal hexagonal) |
| Gama Across-Flats (AF) | 6 mm – 120 mm (0,25 pulgadas – 4,75 pulgadas) |
| Longitud | Hasta 6.000 mm (corte a medida disponible) |
| Tolerancia | h9 (base) / h11 (según plano); se pueden fabricar a medida |
| Estado de la superficie | Acabado en bruto, rectificado, pulido |
| Condición | Recocido (estándar); tratado en solución y envejecido (STA) bajo pedido |
| Certificado de ensayo de fábrica | EN 10204 3.1 — incluida |
| MOQ | 50 kg |
| Plazos de entrega | De 7 a 15 días laborables (tallas en stock); de 20 a 30 días (a medida) |
El titanio de grado 5 (Ti-6Al-4V), según la norma ASTM B348-21, contiene entre un 5,50 y un 6,75% de aluminio y entre un 3,50 y un 4,50% de vanadio como elementos de aleación principales, con límites estrictos para los elementos intersticiales (oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, carbono) que determinan el comportamiento mecánico.
| Elemento | Mín. (peso: %) | Max (peso: %) |
|---|---|---|
| Aluminio (Al) | 5.50 | 6.75 |
| Vanadio (V) | 3.50 | 4.50 |
| Hierro (Fe) | — | 0.40 |
| Carbono © | — | 0.08 |
| Nitrógeno (N) | — | 0.05 |
| Hidrógeno (H) | — | 0.0125 |
| Oxígeno (O) | — | 0.20 |
| Otros elementos (cada uno) | — | 0.10 |
| Otros elementos (total) | — | 0.40 |
| Titanio (Ti) | Saldo | — |
Fuente: ASTM B348-21, Tabla 1, Requisitos de composición para el grado 5.
La barra hexagonal de titanio de grado 5, en estado recocido, cumple o supera los siguientes requisitos mínimos de propiedades de la norma ASTM B348-21, verificados mediante ensayos de tracción según la norma ASTM E8/E8M.
| Propiedad | Valor mínimo (SI) | Valor mínimo (sistema imperial) | Método de ensayo |
|---|---|---|---|
| Resistencia a la tracción (UTS) | 895 MPa | 130 000 psi | ASTM E8/E8M |
| Límite elástico (0,2% offset) | 828 MPa | 120 000 psi | ASTM E8/E8M |
| Alargamiento en la medida 4D | 10% mín. | 10% mín. | ASTM E8/E8M |
| Reducción de superficie | 25% mín. | 25% mín. | ASTM E8/E8M |
Para aplicaciones que requieren una mayor resistencia, la barra hexagonal de titanio de grado 5 en estado STA presenta las siguientes propiedades representativas según la norma AMS 4965 (la especificación STA para barras y piezas forjadas de Ti-6Al-4V). Nota: La norma AMS 4928W regula el material recocido; el estado STA se rige por la norma AMS 4965.
| Propiedad | Valor representativo (SI) | Valor representativo (sistema imperial) |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción (UTS) | 1.170 MPa | 170 000 psi |
| Límite elástico (0,2% offset) | 1.100 MPa | 160 000 psi |
| Alargamiento | 10% mín. | 10% mín. |
| Propiedad | Valor | Unidad |
|---|---|---|
| Densidad | 4.43 | g/cm³ (0,160 lb/in³) |
| Módulo elástico | 114 | GPa (16,5 Msi) |
| Coeficiente de Poisson | 0.342 | — |
| Conductividad térmica | 6.7 | W/m·K |
| Coeficiente de dilatación térmica | 8,6 (20–100 °C) / 9,2 (20–315 °C) | µm/m·°C |
| Intervalo de fusión | 1,604-1,660 | °C |
Valores típicos según el Manual de ASM International, volumen 2; no son los valores mínimos de la norma ASTM B348.
La barra hexagonal de Ti-6Al-4V de grado 5 está disponible en las siguientes dimensiones estándar entre caras planas. Se pueden solicitar longitudes y dimensiones entre caras planas a medida previa consulta.
| Tamaño AF (mm) | Tamaño AF (pulgadas) | Longitud estándar | Clase de tolerancia |
|---|---|---|---|
| 6 | 0.236 | 1.000–3.000 mm | h9 |
| 8 | 0.315 | 1.000–3.000 mm | h9 |
| 10 | 0.394 | 1.000–3.000 mm | h9 |
| 12 | 0.472 | 1.000–3.000 mm | h9 |
| 14 | 0.551 | 1.000–3.000 mm | h9 |
| 16 | 0.630 | 1.000–4.000 mm | h9 |
| 19 | 0.748 | 1.000–4.000 mm | h9 |
| 22 | 0.866 | 1.000–4.000 mm | h9 |
| 25 | 0.984 | 1.000–6.000 mm | h9/h11 |
| 30 | 1.181 | 1.000–6.000 mm | h9/h11 |
| 36 | 1.417 | 1.000–6.000 mm | h11 |
| 46 | 1.811 | 1.000–6.000 mm | h11 |
| 50 | 1.969 | 1.000–6.000 mm | h11 |
| 60 | 2.362 | Hasta 3.000 mm | h11 |
| 75 | 2.953 | Hasta 3.000 mm | h11 |
| 100 | 3.937 | Hasta 2.000 mm | h11 |
| 120 | 4.724 | Hasta 2.000 mm | Tal y como se ha forjado / a medida |
El titanio de grado 5 (Ti-6Al-4V) es una aleación alfa-beta que representa aproximadamente el 50% del consumo mundial de titanio y que ofrece la mayor relación resistencia-peso de todos los productos de titanio en barra fabricados comercialmente, al tiempo que mantiene una resistencia total a la corrosión en la mayoría de los entornos industriales.
La aleación debe sus propiedades a una microestructura de doble fase: la fase alfa (α), estabilizada por el aluminio, proporciona resistencia a la fluencia y estabilidad térmica hasta aproximadamente 400 °C (750 °F) para uso general; la fase beta (β), estabilizada por el vanadio, aporta ductilidad y permite la respuesta al tratamiento térmico. En estado recocido, la aleación alcanza una resistencia a la tracción mínima de 895 MPa con una densidad de tan solo 4,43 g/cm³ —aproximadamente el 57% de la densidad del acero AISI 4340 (un 43% más ligera en volumen).
El perfil de sección transversal hexagonal ofrece ventajas específicas de mecanizado e ingeniería frente a la barra redonda. La geometría «plano a plano» permite la sujeción directa sin operaciones secundarias para la producción de piezas en bruto para elementos de fijación, reduce el desperdicio de material en las operaciones de torneado de casquillos hexagonales y vástagos de válvulas, y proporciona una geometría antirrotación positiva en aplicaciones de montaje. Las dimensiones entre caras, que van de 6 mm a 120 mm, cubren toda la gama, desde piezas en bruto para elementos de fijación pequeños hasta grandes conectores estructurales y cuerpos de válvulas.
La resistencia a la corrosión se debe a una capa pasiva de óxido de TiO₂ con capacidad de autorregeneración que se forma espontáneamente en el aire y en entornos acuosos. El titanio de grado 5 resiste el ataque de medios clorados, el agua de mar y la mayoría de los ácidos diluidos, aunque no se recomienda su uso en ácido nítrico fumante, cloro anhidro o ácido fluorhídrico sin una evaluación adicional de la corrosión.
Soldabilidad: La barra hexagonal de Ti-6Al-4V es soldable mediante los procesos GTAW y EBW, de acuerdo con la norma AWS D1.9 y las especificaciones de soldadura aeroespaciales aplicables. Durante la soldadura es necesario utilizar protección con gas inerte; para aplicaciones estructurales, se recomienda realizar un tratamiento de alivio de tensiones tras la soldadura a una temperatura de entre 540 y 650 °C (1.000–1.200 °F).
La barra hexagonal de titanio de grado 5 se utiliza en seis sectores de aplicación principales, en los que la combinación de alta resistencia, bajo peso, resistencia a la corrosión y geometría hexagonal aporta un valor añadido claro desde el punto de vista de la ingeniería.
La barra hexagonal de Ti-6Al-4V conforme a la norma AMS 4928W es la materia prima principal para la fabricación de piezas en bruto de fijación de titanio de grado aeroespacial, soportes estructurales y cuerpos de conectores. La sección transversal hexagonal minimiza la cantidad de material que hay que eliminar durante el mecanizado en comparación con la barra redonda en aplicaciones de cabezas de perno y cuerpos de tuerca. Especificaciones aplicables: AMS 4928W, ASTM B348-20, Boeing BMS 7-323.
La barra hexagonal de titanio de grado 5, conforme a la norma ISO 5832-3, se utiliza en la fabricación de cuerpos de instrumentos quirúrgicos, destornilladores para tornillos óseos y componentes de prueba para implantes ortopédicos. El material es biocompatible, no magnético —lo que garantiza su compatibilidad con la resonancia magnética— y resistente a la corrosión provocada por los fluidos corporales. Para aplicaciones de implantes permanentes, se prefiere el grado 23 (Ti-6Al-4V ELI, ASTM F136) debido a su menor contenido en oxígeno.
La barra hexagonal de Ti-6Al-4V está indicada para vástagos de válvulas, ejes de bombas y componentes de control de caudal que funcionan en entornos con gases clorados o ácidos, en los que las aleaciones de acero inoxidable no ofrecen una resistencia a la corrosión suficiente. La temperatura de servicio general es de aproximadamente 400 °C (750 °F); para aplicaciones en las que la fatiga es un factor crítico, a menudo se aplica un límite de diseño conservador de 315 °C (600 °F).
La barra hexagonal de titanio de grado 5 ofrece una excelente resistencia a la corrosión por el agua de mar y a las incrustaciones biológicas en los equipos submarinos, los componentes de los conectores y los elementos estructurales de los ROV. Su menor densidad respecto al acero inoxidable reduce el peso de la parte superior en las instalaciones marítimas.
La barra hexagonal de Ti-6Al-4V se mecaniza para fabricar elementos de fijación para suspensiones, componentes de amortiguadores y piezas para motores en aplicaciones de automovilismo, donde la reducción de peso por componente influye directamente en el rendimiento. La aleación cumple los requisitos de material establecidos por la FIA y los organismos reguladores para elementos de fijación críticos.
Las barras hexagonales se utilizan para fabricar cuerpos de válvulas, ejes de transmisión de precisión y piezas en bruto para armamento en los sectores de la defensa y la industria pesada. El material tratado por solución y envejecido (STA), conforme a la norma AMS 4965, ofrece la máxima resistencia a la tracción para aplicaciones exigentes en las que se soportan cargas elevadas.
Todas las barras hexagonales de Ti-6Al-4V de grado 5 se fabrican y se someten a ensayo de conformidad con las siguientes normas. Con cada envío se adjuntan certificados de ensayo de fábrica según la norma EN 10204 3.1.
| Estándar | Alcance |
|---|---|
| ASTM B348-21 | Barras y lingotes de titanio y aleaciones de titanio — especificación comercial |
| AMS 4928W | Barra, alambre, piezas forjadas y perfiles trefilados de Ti-6Al-4V — estado recocido, sector aeroespacial y de defensa |
| AMS 4965 | Barras y piezas forjadas de Ti-6Al-4V — en estado de tratamiento de solución y envejecimiento (STA) |
| ISO 5832-3:2021 | Materiales metálicos para implantes quirúrgicos: aleación forjada de Ti-6Al-4V |
| ASME SB-381 | Piezas forjadas de titanio y aleaciones de titanio (equivalente en el Código ASME de calderas y recipientes a presión a la norma ASTM B381) |
| N.º de serie 3.7164 | Número de material europeo para el Ti-6Al-4V de grado 5 (3.7165 = grado 23 ELI) |
La norma ASTM B348-21 es la norma comercial general aplicable a las barras de titanio destinadas a usos industriales, médicos y de ingeniería general, y especifica la composición química mínima y las propiedades mecánicas. La norma AMS 4928W (Especificación de Materiales Aeroespaciales de la SAE) regula la misma aleación en estado recocido, pero impone requisitos de ensayo más estrictos —incluida la inspección por ultrasonidos según la norma AMS 2631G, límites de hidrógeno más estrictos y documentación de certificación adicional— específicamente para aplicaciones aeroespaciales y de defensa. Para el material en estado STA, la especificación aplicable es la AMS 4965. A la hora de adquirir material para una producción certificada según la norma AS9100D, debe solicitarse la certificación AMS 4928W (recocido) o AMS 4965 (STA).
| Documento | Estándar |
|---|---|
| Certificado de ensayo en fábrica (MTC) | EN 10204 3.1 — composición química + resultados de los ensayos mecánicos del lote del producto |
| Informe de inspección dimensional | Según el plano del cliente o las tolerancias estándar aplicables |
| Certificado de ensayo por ultrasonidos | Según la norma AMS 2631G (si así se especifica en los pedidos de AMS 4928W) |
| Certificado de conformidad (CofC) | Sistema de gestión de la calidad AS9100D / ISO 9001:2015 |
¿Es el titanio de grado 5 lo mismo que el Ti-6Al-4V?
Sí. “Grado 5” y “Ti-6Al-4V” son dos denominaciones para la misma aleación. «Grado 5» es la designación ASTM utilizada en la norma ASTM B348; «Ti-6Al-4V» describe la composición nominal (aluminio 6%, vanadio 4%); y UNS R56400 es el identificador del sistema de numeración unificado. Las tres denominaciones se refieren a la misma aleación, que lleva el número de material europeo W.-Nr. 3.7164 (que no debe confundirse con el 3.7165, que designa el Grado 23 / Ti-6Al-4V ELI).
¿Cuál es la diferencia entre la norma ASTM B348 y la norma AMS 4928?
La norma ASTM B348-21 es la especificación comercial para las barras de titanio, que establece la composición química mínima y las propiedades mecánicas para uso industrial general. La norma AMS 4928W (SAE) es la especificación de grado aeroespacial que se aplica al Ti-6Al-4V recocido y que exige ensayos más rigurosos, entre los que se incluyen un control más estricto del hidrógeno, una inspección ultrasónica obligatoria según la norma AMS 2631G y documentación de trazabilidad acorde con los requisitos de la cadena de suministro de la norma AS9100D. Para el material tratado en solución y envejecido (STA), la especificación aplicable es la AMS 4965. Los programas aeroespaciales y de defensa suelen exigir la AMS 4928W (recocido) o la AMS 4965 (STA); las aplicaciones industriales generales suelen aceptar la norma ASTM B348.
¿Cuáles son las propiedades mecánicas de la barra hexagonal de titanio de grado 5?
En estado recocido según la norma ASTM B348-21, la barra hexagonal de titanio de grado 5 alcanza una resistencia a la tracción mínima de 895 MPa (130 000 psi) y un límite elástico mínimo de 828 MPa (120 000 psi), con un alargamiento de al menos 10%. En el estado de tratamiento de solución y envejecimiento (STA) según la norma AMS 4965, la resistencia a la tracción alcanza aproximadamente 1.170 MPa (170.000 psi) y el límite elástico, aproximadamente 1.100 MPa (160.000 psi); el estado STA se utiliza para aplicaciones aeroespaciales sometidas a las cargas más elevadas.
¿Para qué se utiliza el titanio de grado 5?
La barra hexagonal de Ti-6Al-4V se utiliza principalmente como materia prima para piezas en bruto de elementos de fijación aeroespaciales y conectores estructurales, componentes de instrumentos quirúrgicos, vástagos de válvulas para el sector del petróleo y el gas, herrajes submarinos para la industria naval y elementos de fijación para suspensiones en el deporte del motor. La sección transversal hexagonal es especialmente apreciada para el mecanizado directo de la cabeza del perno y el cuerpo de la tuerca (lo que minimiza los desechos), los ensamblajes antirrotación y las aplicaciones en vástagos de válvulas.
¿Es el titanio de grado 5 más resistente que el de grado 2?
El titanio de grado 5 (Ti-6Al-4V) es considerablemente más resistente que el de grado 2. El grado 2 es titanio comercialmente puro con una resistencia a la tracción mínima de aproximadamente 345 MPa (50 000 psi), adecuado para aplicaciones en las que prima la resistencia a la corrosión y las cargas son moderadas. El grado 5 alcanza un mínimo de 895 MPa en estado recocido, lo que supone aproximadamente 2,6 veces la resistencia a la tracción del grado 2. El grado 2 conserva ventajas en cuanto a conformabilidad, soldabilidad y biocompatibilidad para su uso en implantes permanentes (grado 23/ELI).
¿Cuál es la densidad del Ti-6Al-4V?
La densidad del titanio de grado 5 (Ti-6Al-4V) es de 4,43 g/cm³ (0,160 lb/in³). Esto supone aproximadamente el 57% de la densidad del acero (7,85 g/cm³), lo que significa que el titanio es aproximadamente un 43% más ligero por volumen, y considerablemente más ligero que las superaleaciones a base de níquel, cuya densidad suele oscilar entre 8,1 y 8,9 g/cm³. Esta ventaja en cuanto a la densidad es la razón por la que la aleación se utiliza ampliamente en estructuras aeroespaciales y componentes giratorios en los que el peso es un factor crítico.
¿Se puede soldar una barra hexagonal de titanio de grado 5?
La barra hexagonal de Ti-6Al-4V es soldable mediante soldadura por arco con gas tungsteno (GTAW) y soldadura por haz de electrones (EBW). Se debe aplicar una protección con gas inerte (argón o helio) en la zona de soldadura, la zona afectada por el calor y la raíz de la soldadura para evitar la contaminación atmosférica. Para aplicaciones estructurales, se recomienda realizar un tratamiento de alivio de tensiones tras la soldadura a una temperatura de entre 540 y 650 °C (1.000–1.200 °F). La soldadura por fricción también se utiliza ampliamente para la fijación de cabezas de elementos de sujeción en la producción aeroespacial.
¿Es el titanio de grado 5 adecuado para implantes médicos?
El Ti-6Al-4V de grado 5, conforme a la norma ISO 5832-3, está homologado para componentes metálicos de implantes quirúrgicos, tales como mangos de instrumentos, implantes de prueba y cuerpos de implantes no permanentes. Para los implantes permanentes que soportan carga (vástagos de cadera o rodilla, tornillos óseos) en contacto directo con los tejidos, se suele especificar el grado 23 (Ti-6Al-4V ELI, ASTM F136) debido a su menor contenido en oxígeno y a su mayor resistencia a la fatiga. Ambos grados son biocompatibles y no magnéticos, lo que garantiza su compatibilidad con la resonancia magnética.
Nuestros productos de titanio y capacidades de fabricación proporcionan un fuerte valor en múltiples industrias. Estas son las principales ventajas que hacen de HonTitan un socio fiable.
Ofrecemos plazos de entrega rápidos para muestras y pedidos al por mayor. Con un procesamiento eficiente del titanio, que incluye corte, forja y mecanizado CNC, garantizamos precisión y rapidez en cada proyecto.
Desde el complejo mecanizado CNC hasta la soldadura, el conformado y el acabado de superficies, HonTitan puede producir piezas de titanio personalizadas con características como orificios, ranuras, roscas, ranuras y geometrías precisas.
HonTitan fabrica materiales de titanio que son muy fuertes para su peso y resisten muy bien la corrosión. Esto los hace estables para su uso en entornos aeroespaciales, médicos, químicos y marinos.
