Barra cuadrada de titanio Grado 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) según ASTM B348-19 y AMS 4928T, fabricada para aplicaciones aeroespaciales, médicas e industriales.
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La barra cuadrada de titanio Grado 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) es la aleación de titanio más especificada en las adquisiciones aeroespaciales, médicas e industriales, representando más del 50% del consumo mundial de productos laminados de titanio. Fabricadas según ASTM B348-19 y AMS 4928T, estas barras combinan una resistencia a la tracción mínima de 896 MPa (130 ksi) con una densidad de 4.43 g/cm³ — aproximadamente un 45% más ligeras que el acero de baja aleación con una resistencia estructural comparable. Disponibles en longitudes de lado de 6 mm a 150 mm en variantes de procesamiento forjadas, laminadas en caliente, laminadas en frío y extruidas. Los certificados de prueba de fábrica EN 10204 3.1 se suministran de serie con cada envío.
| Parámetro | Detalles |
|---|---|
| Calidad del material | Grado 5 / Ti-6Al-4V / 6Al-4V |
| Número UNS | R56400 |
| Normas | ASTM B348-19, AMS 4928T, AMS 4967 (STA), ISO 5832-3 |
| Formularios disponibles | Forjado, laminado en caliente, laminado en frío, extruido |
| Rango de longitud del lado | 6 mm – 150 mm (0.25″ – 6.0″) |
| Rango de longitud | Hasta 6.000 mm; disponible corte a medida |
| Tolerancia dimensional | Según ASTM B348-19 (ver tablas de tolerancia a continuación) |
| Condiciones de suministro | Recocido de fábrica (estándar); STA según AMS 4967 bajo pedido |
| Certificado de ensayo de fábrica | Norma EN 10204 3.1; 3.2 bajo pedido |
| MOQ | Sin mínimo para tamaños de stock estándar |
| Plazos de entrega | 3-5 días hábiles (en stock); 2-4 semanas (personalizado) |
Límites de composición química del titanio de grado 5 Ti-6Al-4V según ASTM B348-19 y AMS 4928T (UNS R56400):
| Elemento | Símbolo | ASTM B348-19 (máx. 1%) | AMS 4928T (máx. 1%) |
|---|---|---|---|
| Aluminio | Al | 5.50–6.75 | 5.50–6.75 |
| Vanadio | V | 3.50–4.50 | 3.50–4.50 |
| Hierro | Fe | ≤ 0.40 | ≤ 0.30 |
| Oxígeno | O | ≤ 0.20 | ≤ 0.20 |
| Carbono | C | ≤ 0.08 | ≤ 0.08 |
| Nitrógeno | N | ≤ 0.05 | ≤ 0.05 |
| Hidrógeno | H | ≤ 0.0150 | ≤ 0.0125 |
| Itrio | Y | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 |
| Otros (cada uno) | — | ≤ 0.10 | ≤ 0.10 |
| Otros (total) | — | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 |
| Titanio | Ti | Saldo | Saldo |
La norma AMS 4928T aplica límites más estrictos para el hierro y el hidrógeno en comparación con la norma comercial ASTM B348-19, lo que refleja los requisitos de calidad adicionales de los principales contratistas aeroespaciales. Análisis químico mediante espectrometría de emisión óptica (OES, ASTM E2594) y fusión por combustión/gas inerte (carbono: ASTM E1941; hidrógeno: ASTM E1447). Cada lote de fundición se certifica según la EN 10204 3.1 MTC.
| Propiedad | Valor mínimo | Método de ensayo |
|---|---|---|
| Resistencia máxima a la tracción | 130 ksi (896 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Límite elástico de fluencia del 0.2% | 120 ksi (827 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Alargamiento (longitud calibrada = 4D) | 10% | ASTM E8/E8M |
| Reducción de superficie | 25% | ASTM E8/E8M |
| Dureza (típica) | 30–36 HRC | ASTM E18 |
| Propiedad | Valor mínimo | Método de ensayo |
|---|---|---|
| Resistencia máxima a la tracción | 160 ksi (1,103 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Límite elástico de fluencia del 0.2% | 150 ksi (1,034 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Alargamiento (longitud calibrada = 4D) | 8% | ASTM E8/E8M |
| Reducción de superficie | 20% | ASTM E8/E8M |
Resistencia a la fatiga (recocido, barra lisa, R = −1): aproximadamente 510 MPa a 10⁷ ciclos según ASTM E466.
Tenacidad a la fractura K_IC (recocido): típicamente 55–75 MPa·√m (ASTM E399).
| Propiedad | Valor | Condición / Referencia de prueba |
|---|---|---|
| Densidad | 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³) | 25°C; ASTM B311 |
| Módulo de elasticidad (Young) | 114 GPa (16.5 × 10⁶ psi) | 25°C |
| Módulo de cizallamiento | 44 GPa (6.4 × 10⁶ psi) | 25°C |
| Coeficiente de Poisson | 0.342 | 25°C |
| Conductividad térmica | 7,2 W/m·K | 25°C |
| Capacidad calorífica específica | 560 J/kg·K (0.134 Btu/lb·°F) | 25°C |
| Coeficiente de expansión térmica (CTE) | 8.6 µm/m·°C | 21–316°C de media |
| Resistividad eléctrica | ~170 µΩ·cm | 25°C |
| Intervalo de fusión | 1.604–1.660°C (2.919–3.020°F) | — |
| Temperatura de Beta Transus | ~995°C ± 15°C (1.823°F) | — |
El titanio de grado 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) es la aleación de titanio más utilizada a nivel mundial, representando más del 50% de todos los productos de titanio laminados, debido a su equilibrada combinación de alta resistencia específica, inercia química y versátil trabajabilidad en caliente y en frío. La microestructura dual alfa-beta de la aleación —el aluminio actuando como estabilizador de fase alfa y el vanadio como estabilizador de fase beta— produce una resistencia a la tracción mínima de 896 MPa (ASTM E8/E8M) a una densidad de 4,43 g/cm³, lo que proporciona una resistencia específica aproximadamente 1,8 veces mayor que la del acero inoxidable de grado 304.
La capa de óxido pasivo de TiO₂ autorreparable que se forma instantáneamente al exponerse al aire o a medios acuosos proporciona una resistencia excepcional a la corrosión en un rango de pH de servicio de 3 a 11, incluyendo ambientes que contienen cloruro, ácidos reductores diluidos y vapor a alta temperatura. Esta resistencia se mantiene en agua de mar a profundidades superiores a los 3.000 m, lo que convierte a la barra cuadrada de Ti-6Al-4V en un material cualificado para estructuras submarinas, equipos de desalinización y componentes mecánicos de grado offshore.
La barra cuadrada se produce mediante laminación en caliente (10–80 mm) o forja (20–150 mm), y luego se recoce a 700–785°C seguido de enfriamiento por aire según los requisitos de tratamiento térmico de AMS 2801. La refusión por arco al vacío (VAR) es la práctica de fusión estándar; se aplica doble VAR a material aeroespacial crítico. Se realizan pruebas ultrasónicas según ASTM B594 (Clase de Aceptación A) y AMS 2631 en barras de grado aeroespacial. A cada lote se le asigna un número de colada rastreable documentado en el Certificado de Prueba de Fábrica EN 10204 3.1.
Cuatro rutas de fabricación están disponibles, cada una optimizada para diferentes requisitos dimensionales, estructurales y de acabado superficial:
| Método de procesamiento | Longitud del lado (mm) | Rango de longitud (mm) | Característica clave |
|---|---|---|---|
| Forjado | 20–150 | 500–2,000 | Estructura de grano refinada; máxima uniformidad de resistencia para piezas aeroespaciales o de carga pesada |
| Laminado en caliente | 10–80 | 2,000–6,000 | Buena estabilidad dimensional; suministro comercial e industrial estándar |
| Laminado en frío | 6–40 | ≤ 4,000 | Precisión dimensional estricta; acabado superficial mejorado para mecanizado de precisión |
| Extruido | 6–60 | 1,000–6,000 | Sección transversal continua; estructura densa para piezas en bruto de sujetadores y componentes industriales |
Para todas las variantes, se ofrece la opción de corte a medida. Se pueden producir tamaños de sección transversal no estándar fuera de los rangos anteriores, previo pedido confirmado.
| Lado (pulg.) | Lado (mm) | Longitud Disponible |
|---|---|---|
| 0.25″ × 0.25″ | 6.35 × 6.35 | 1–6 m |
| 0.375″ × 0.375″ | 9.53 × 9.53 | 1–6 m |
| 0.5″ × 0.5″ | 12.7 × 12.7 | 1–6 m |
| 0.75″ × 0.75″ | 19.05 × 19.05 | 1–6 m |
| 1″ × 1″ | 25.4 × 25.4 | 1–6 m |
| 1.5″ × 1.5″ | 38.1 × 38.1 | 1–6 m |
| 2″ × 2″ | 50.8 × 50.8 | 1–6 m |
| 3″ × 3″ | 76.2 × 76.2 | 1–6 m |
| 4″ × 4″ | 101.6 × 101.6 | 1–6 m |
| Lado nominal (pulg.) / (mm) | Tolerancia dimensional (pulg.) / (mm) | Fuera de escuadra (pulg.) / (mm) |
|---|---|---|
| ¼ a 5⁄16 (6.35–7.94) | ±0.005 / ±0.13 | 0.008 / 0.20 |
| De más de 5⁄16 a 7⁄16 (7.94–11.11) | ±0.006 / ±0.15 | 0.009 / 0.23 |
| De más de 7⁄16 a 5⁄8 (11.11–15.88) | ±0.007 / ±0.18 | 0.010 / 0.25 |
| De más de 5⁄8 a 7⁄8 (15.88–22.22) | ±0.008 / ±0.20 | 0.012 / 0.30 |
| De más de 7⁄8 a 1 (22.22–25.40) | ±0.009 / ±0.23 | 0.013 / 0.33 |
| De más de 1 a 1⅛ (25.40–28.58) | ±0.010 / ±0.25 | 0.015 / 0.38 |
| De más de 1⅛ a 1¼ (28.58–31.75) | ±0.011 / ±0.28 | 0.018 / 0.46 |
| De más de 1¼ a 1⅜ (31.75–34.92) | ±0.012 / ±0.30 | 0.018 / 0.46 |
| Más de 1⅜ a 1½ (34.92–38.10) | ±0.014 / ±0.36 | 0.020 / 0.51 |
| Más de 1½ a 2 (38.10–50.80) | +1⁄64 / +0.40 | 0.023 / 0.58 |
| Más de 2 a 2½ (50.80–63.50) | +1⁄32 / +0.79 | 0.023 / 0.58 |
| Más de 2½ a 3½ (63.50–88.90) | +3⁄64 / +1.19 | 0.035 / 0.89 |
| Más de 3½ a 4½ (88.90–114.30) | +1⁄16 / +1,59 | 0.046 / 1.17 |
| Lado nominal (pulg.) / (mm) | Tolerancia dimensional |
|---|---|
| ½ a 1 (12,70–25,40) | +0 / −0,004 pulg. (+0 / −0,10 mm) |
| Más de 1 a 2 (25,40–50,80) | +0 / −0,006 pulg. (+0 / −0,16 mm) |
| Más de 2 a 3 (50,80–76,20) | +0 / −0,008 pulg. (+0 / −0,20 mm) |
| Más de 3 (76,20 mm+) | +0 / −0,010 pulg. (+0 / −0,25 mm) |
Si las barras trabajadas en frío se tratan térmicamente después del trabajo en frío, las tolerancias se duplican según la Tabla 12 de la norma ASTM B348-19.
La barra cuadrada de titanio Grado 5 se fabrica e inspecciona bajo un sistema de gestión de calidad ISO 9001:2015 y AS9100D. Los controles de calidad estándar según ASTM B348-19 y AMS 4928T incluyen:
Los pedidos para el sector aeroespacial (AMS 4928T, AMS 4967) y médico (ASTM F1472 / ISO 5832-3) se procesan bajo expedientes de calidad separados con registros de inspección mejorados.
La barra cuadrada de Ti-6Al-4V se especifica en diversas industrias donde se requiere la alta resistencia específica, la resistencia a la corrosión y la biocompatibilidad de la aleación en un formato de sección transversal cuadrada:
Soportes estructurales de aeronaves, desbastes de pasadores de tren de aterrizaje, preformas de sujetadores, material para aletas de misiles y hardware de buses satelitales — aplicaciones donde la resistencia a la tracción mínima de 896 MPa con una densidad de 4.43 g/cm³ reduce el peso estructural en comparación con el acero de alta resistencia o las estructuras de aluminio sin titanio.
Los mangos de instrumentos quirúrgicos, los componentes de herramientas de prueba ortopédicas, los miembros de marcos de fijación externa y los elementos estructurales compatibles con la resonancia magnética se benefician de las propiedades no magnéticas del Ti-6Al-4V, su resistencia a la corrosión en ambientes salinos y su biocompatibilidad. El Grado 23 (ASTM F136) se especifica para implantes ortopédicos permanentes; el Grado 5 se utiliza en aplicaciones quirúrgicas e instrumentales no implantables.
Componentes internos de válvulas, impulsores de bombas, ejes agitadores de reactores y soportes de intercambiadores de calor en servicios con cloro, ácido nítrico y ambientes oxidantes donde las calidades austeníticas de acero inoxidable experimentan picaduras o corrosión bajo tensión a temperaturas elevadas.
Secciones de armazones estructurales de ROV, bloques conectores submarinos, herrajes de terminación de amarres y soportes de sistemas de desalinización expuestos a inmersión prolongada en agua de mar. La tasa de corrosión medida en agua de mar natural a temperatura ambiente es inferior a 0,01 mm/año.
Bujías para cuerpos de herramientas, secciones transversales de collarines de perforación y componentes de empaquetadores para entornos de pozos de alta presión/alta temperatura (HPHT) donde tanto la resistencia a la corrosión como la resistencia mecánica superan las capacidades del titanio comercialmente puro.
Bujías de válvula de motor, insertos de articulaciones de suspensión y componentes de barra estabilizadora en programas de carreras de resistencia y Fórmula, donde la ventaja de densidad sobre el acero (4,43 vs. 7,85 g/cm³) contribuye a una reducción medible de la masa no suspendida o recíproca.
El Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI, Extra Low Interstitial, UNS R56401) comparte la misma composición nominal de aleación que el Grado 5, pero especifica límites máximos más estrictos para el oxígeno, el hierro y el hidrógeno para mejorar la tenacidad a la fractura y la resistencia a la propagación de grietas por fatiga, particularmente a bajas temperaturas y en entornos de implantes con carga cíclica.
| Propiedad | Grado 5 (ASTM B348-19) | Grado 23 / ELI (ASTM F136-13 / ISO 5832-3) |
|---|---|---|
| Número UNS | R56400 | R56401 |
| Oxygen max | 0.20% | 0.13% |
| Iron max | 0.40% (B348) / 0.30% (AMS 4928) | 0.25% |
| Nitrogen max | 0.05% | 0.05% |
| Resistencia a la tracción (mín., recocido) | 130 ksi (896 MPa) | 120 ksi (827 MPa) |
| Límite elástico (mínimo, recocido) | 120 ksi (827 MPa) | 110 ksi (759 MPa) |
| Alargamiento (min) | 10% | 10% |
| Tenacidad a la fractura K_IC (típica) | 55–75 MPa·√m | 80–110 MPa·√m |
| Nivel de primaria | ASTM B348-19 / AMS 4928T | ASTM F136-13 / ISO 5832-3 |
| Aplicación típica | Aeroespacial, industrial, deportes de motor | Implantes ortopédicos, criogenia, fatiga de alto ciclo |
| Costo relativo del material | Valor de referencia | +15–25% de prima |
El Grado 5 es adecuado para aplicaciones estructurales, aeroespaciales e industriales. El Grado 23 se especifica cuando se requiere el cumplimiento normativo para implantes quirúrgicos permanentes (FDA, ISO) o una excepcional tenacidad a la fractura a temperaturas criogénicas.
¿Es el titanio de grado 5 lo mismo que el Ti-6Al-4V?
El Grado 5 es la designación numérica ASTM; Ti-6Al-4V es el designador de composición nominal; y “6Al-4V” o “Ti 6-4” son los nombres comerciales abreviados comunes. Todos se refieren a la misma aleación, UNS R56400, que contiene aproximadamente 6% de aluminio, 4% de vanadio y el resto titanio según ASTM B348-19 y AMS 4928T.
¿Cuál es la composición química de la barra cuadrada de titanio Grado 5?
Según ASTM B348-19: Al 5.50–6.75%, V 3.50–4.50%, Fe ≤ 0.40%, O ≤ 0.20%, C ≤ 0.08%, N ≤ 0.05%, H ≤ 0.0150%, Y ≤ 0.005%, otros elementos cada uno ≤ 0.10% y el total ≤ 0.40%, con titanio como el resto. AMS 4928T restringe el Fe a ≤ 0.30% y el H a ≤ 0.0125% para barras de grado aeroespacial. Cada lote de colada se verifica mediante espectrometría de emisión óptica y se informa en el MTC EN 10204 3.1.
¿Cuál es la diferencia entre ASTM B348-19 y AMS 4928T para la barra de titanio?
ASTM B348-19 es el estándar comercial general para barras y lingotes de titanio en los 38 grados; el Grado 5 es uno de los grados dentro de la especificación más amplia. AMS 4928T (Especificación de Material Aeroespacial SAE) cubre exclusivamente barras, lingotes y anillos recocidos de Ti-6Al-4V, con requisitos aeroespaciales adicionales: límites de Fe y H más estrictos, pruebas ultrasónicas obligatorias según AMS 2631, documentación mejorada y conformidad con las listas de procesadores aprobados por contratistas principales (Boeing, GE, Safran, Airbus). Los mínimos de propiedades mecánicas y los límites de composición de Al/V son idénticos entre ambos estándares para la barra recocida de Grado 5.
¿Qué tamaños de barras cuadradas de titanio Grado 5 están disponibles?
Barras laminadas en caliente: lateral de 10–80 mm, hasta 6.000 mm de longitud. Barras forjadas: lateral de 20–150 mm, hasta 2.000 mm de longitud. Barras laminadas en frío: lateral de 6–40 mm, hasta 4.000 mm de longitud. El inventario estándar en pulgadas va desde 0.25″ × 0.25″ hasta 4″ × 4″. Hay disponible un corte a medida en todas las variantes; se pueden producir secciones transversales no estándar bajo pedido.
¿En qué condición de tratamiento térmico se envía la barra cuadrada de titanio Grado 5?
La condición de suministro estándar es recocido en molino (MA), logrado mediante recocido a 700–785 °C seguido de enfriamiento al aire según AMS 2801. La condición tratada en solución y envejecida (STA) según AMS 4967 —que ofrece una resistencia a la tracción mínima de 1.103 MPa (160 ksi)— está disponible bajo pedido. La condición de tratamiento térmico se indica en el Certificado de Prueba de Molino EN 10204 3.1.
¿Se puede soldar la barra cuadrada de titanio de Grado 5?
El Ti-6Al-4V es soldable mediante soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW/TIG) y soldadura por haz de electrones (EBW). Se requiere protección con gas inerte de argón (pureza ≥ 99.998%, O₂ < 20 ppm) en todas las superficies de la zona de soldadura para prevenir la fragilización por oxígeno y nitrógeno. Un alivio de tensiones post-soldadura a 700 °C durante 2 horas mejora la distribución de tensiones residuales. Se recomienda el metal de aporte AWS A5.16 ERTi-6Al-4V para aplicaciones GTAW.
What is the difference between Grado 5 and Grado 23 titanium?
El Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401) tiene menor oxígeno (≤ 0.13% frente a 0.20%), menor hierro (≤ 0.25% frente a 0.40%) y, en consecuencia, mayor tenacidad a la fractura que el Grado 5. El Grado 23 se especifica para implantes ortopédicos y dentales permanentes (ASTM F136-13 / ISO 5832-3) y aplicaciones criogénicas que requieren una tolerancia superior al daño. El Grado 5 es la elección estándar para estructuras aeroespaciales, hardware industrial y componentes de deportes de motor donde el control intersticial más estricto del grado ELI no proporciona ningún beneficio funcional.
¿Se incluye un Certificado de Prueba de Molino con el envío?
Un Certificado de Prueba de Molino EN 10204 3.1 es estándar con cada envío. El MTC documenta la composición química por colada, los resultados de pruebas mecánicas por lote, la condición de tratamiento térmico, la especificación aplicable y el número de colada/lote para una trazabilidad completa. El EN 10204 3.2 (inspección presenciada por terceros) está disponible bajo petición para programas de control de calidad nuclear, submarino, críticos para la defensa o exigidos por el cliente.
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.
