Barra quadra in titanio Grado 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) secondo ASTM B348-19 e AMS 4928T, fabbricata per applicazioni aerospaziali, mediche e industriali.
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La barra quadra in titanio Grado 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) è la lega di titanio più ampiamente specificata negli appalti aerospaziali, medici e industriali, rappresentando oltre il 50% del consumo globale di prodotti semilavorati in titanio. Fabbricate secondo ASTM B348-19 e AMS 4928T, queste barre combinano una resistenza alla trazione minima di 896 MPa (130 ksi) con una densità di 4.43 g/cm³ — circa il 45% più leggera dell'acciaio a bassa lega a parità di resistenza strutturale. Disponibili con lunghezze laterali da 6 mm a 150 mm in varianti di lavorazione forgiate, laminate a caldo, laminate a freddo ed estruse. I Certificati di Prova del Mulino EN 10204 3.1 sono forniti di serie con ogni spedizione.
| Parametro | Dettagli |
|---|---|
| Grado del materiale | Grado 5 / Ti-6Al-4V / 6Al-4V |
| Numero UNS | R56400 |
| Standard | ASTM B348-19, AMS 4928T, AMS 4967 (STA), ISO 5832-3 |
| Moduli disponibili | Forgiato, Laminato a caldo, Laminato a freddo, Estruso |
| Intervallo Lunghezza Lato | 6 mm – 150 mm (0.25″ – 6.0″) |
| Intervallo Lunghezza | Fino a 6.000 mm; taglio su misura disponibile |
| Tolleranza dimensionale | Secondo ASTM B348-19 (vedere le tabelle di tolleranza di seguito) |
| Condizione di fornitura | Ricotto in stabilimento (standard); STA secondo AMS 4967 su richiesta |
| Certificato di prova in fabbrica | Norma EN 10204 3.1; 3.2 su richiesta |
| MOQ | Nessun minimo per le dimensioni standard a magazzino |
| Tempi di consegna | 3–5 giorni lavorativi (disponibile); 2–4 settimane (personalizzato) |
Limiti di composizione chimica del grado 5 Ti-6Al-4V secondo ASTM B348-19 e AMS 4928T (UNS R56400):
| Elemento | Simbolo | ASTM B348-19 (max %) | AMS 4928T (max %) |
|---|---|---|---|
| Alluminio | Al | 5.50–6.75 | 5.50–6.75 |
| Vanadio | V | 3.50–4.50 | 3.50–4.50 |
| Ferro | Fe | ≤ 0,40 | ≤ 0.30 |
| Ossigeno | O | ≤ 0.20 | ≤ 0.20 |
| Carbonio | C | ≤ 0.08 | ≤ 0.08 |
| Azoto | N | ≤ 0.05 | ≤ 0.05 |
| Idrogeno | H | ≤ 0,0150 | ≤ 0,0125 |
| Ittrio | Y | ≤ 0,005 | ≤ 0,005 |
| Altro (ciascuno) | — | ≤ 0,10 | ≤ 0,10 |
| Altro (totale) | — | ≤ 0,40 | ≤ 0,40 |
| Titanio | Ti | Equilibrio | Equilibrio |
L'AMS 4928T applica limiti più stringenti per ferro e idrogeno rispetto allo standard commerciale ASTM B348-19, riflettendo i requisiti di qualità aggiuntivi dei principali contraenti aerospaziali. Analisi chimica tramite spettrometria ad emissione ottica (OES, ASTM E2594) e combustione/fusione di gas inerte (carbonio: ASTM E1941; idrogeno: ASTM E1447). Ogni lotto di fusione è certificato secondo EN 10204 3.1 MTC.
| Proprietà | Valore minimo | Metodo di prova |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione massima | 130 ksi (896 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Resistenza allo snervamento allo 0,2% (Offset Yield Strength) | 120 ksi (827 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Allungamento (lunghezza di riferimento = 4D) | 10% | ASTM E8/E8M |
| Riduzione dell'area | 25% | ASTM E8/E8M |
| Durezza (tipica) | 30–36 HRC | ASTM E18 |
| Proprietà | Valore minimo | Metodo di prova |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione massima | 160 ksi (1.103 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Resistenza allo snervamento allo 0,2% (Offset Yield Strength) | 150 ksi (1.034 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Allungamento (lunghezza di riferimento = 4D) | 8% | ASTM E8/E8M |
| Riduzione dell'area | 20% | ASTM E8/E8M |
Resistenza a fatica (ricotto, barra liscia, R = −1): circa 510 MPa a 10⁷ cicli secondo ASTM E466.
Tenacità alla frattura K_IC (ricotto): tipicamente 55–75 MPa·√m (ASTM E399).
| Proprietà | Valore | Condizione / Riferimento test |
|---|---|---|
| Densità | 4,43 g/cm³ (0,160 lb/in³) | 25°C; ASTM B311 |
| Modulo elastico (di Young) | 114 GPa (16.5 × 10⁶ psi) | 25°C |
| Modulo di taglio | 44 GPa (6.4 × 10⁶ psi) | 25°C |
| Coefficiente di Poisson | 0.342 | 25°C |
| Conduttività termica | 7,2 W/m·K | 25°C |
| Capacità termica specifica | 560 J/kg·K (0.134 Btu/lb·°F) | 25°C |
| Coefficiente di dilatazione termica (CTE) | 8.6 µm/m·°C | Media di 21–316°C |
| Resistività elettrica | ~170 µΩ·cm | 25°C |
| Intervallo di fusione | 1.604–1.660°C (2.919–3.020°F) | — |
| Temperatura Beta Transus | ~995°C ± 15°C (1.823°F) | — |
Il titanio di Grado 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) è la lega di titanio più utilizzata a livello globale, rappresentando oltre il 50% di tutti i prodotti in titanio laminati, grazie alla sua combinazione equilibrata di elevata resistenza specifica, inerzia chimica e versatilità nella lavorabilità a caldo e a freddo. La microstruttura bifasica alfa-beta della lega — con l'alluminio che agisce come stabilizzatore della fase alfa e il vanadio come stabilizzatore della fase beta — produce una resistenza alla trazione minima di 896 MPa (ASTM E8/E8M) con una densità di 4,43 g/cm³, offrendo una resistenza specifica circa 1,8 volte superiore a quella dell'acciaio inossidabile Grado 304.
Lo strato passivo di ossido di TiO₂ auto-riparante che si forma istantaneamente all'esposizione all'aria o a mezzi acquosi fornisce un'eccezionale resistenza alla corrosione in un intervallo di pH di servizio di 3–11, inclusi ambienti contenenti cloruri, acidi riducenti diluiti e vapore ad alta temperatura. Questa resistenza è mantenuta in acqua di mare fino a profondità oltre i 3.000 m, rendendo le barre quadre in Ti-6Al-4V un materiale qualificato per strutture sottomarine, apparecchiature di desalinizzazione e componenti meccanici di grado offshore.
La barra quadrata è prodotta per laminazione a caldo (10–80 mm) o forgiatura (20–150 mm), quindi ricotta a 700–785°C seguita da raffreddamento ad aria secondo i requisiti di trattamento termico AMS 2801. La rifusione ad arco sotto vuoto (VAR) è la pratica di fusione standard; la doppia VAR è applicata per materiali aeronautici critici. Vengono eseguiti test ultrasonici secondo ASTM B594 (Classe di Accettazione A) e AMS 2631 su barre di grado aeronautico. Ad ogni lotto viene assegnato un numero di colata tracciabile documentato sul Certificato di Collaudo del Mulino EN 10204 3.1.
Sono disponibili quattro percorsi di produzione, ciascuno ottimizzato per diverse esigenze dimensionali, strutturali e di finitura superficiale:
| Metodo di Lavorazione | Lunghezza Lato (mm) | Intervallo Lunghezza (mm) | Caratteristica Chiave |
|---|---|---|---|
| Forgiato | 20–150 | 500–2,000 | Struttura del grano raffinata; massima uniformità di resistenza per componenti pesanti o aerospaziali |
| Laminato a caldo | 10–80 | 2,000–6,000 | Buona stabilità dimensionale; fornitura commerciale e industriale standard |
| Laminato a freddo | 6–40 | ≤ 4.000 | Precisione dimensionale elevata; finitura superficiale migliorata per lavorazioni di precisione |
| Estruso | 6–60 | 1,000–6,000 | Sezione trasversale continua; struttura densa per elementi di fissaggio e semilavorati industriali |
Il taglio su misura è disponibile per tutte le varianti. Sezioni trasversali non standard al di fuori degli intervalli sopra indicati possono essere prodotte su ordinazione confermata.
| Lato (pollici) | Lato (mm) | Lunghezza Disponibile |
|---|---|---|
| 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 |
| Lato nominale (pollici) / (mm) | Tolleranza dimensionale (pollici) / (mm) | Fuori squadro (pollici) / (mm) |
|---|---|---|
| Da ¼ a 5⁄16 (6.35–7.94) | ±0.005 / ±0.13 | 0.008 / 0.20 |
| Oltre 5⁄16 a 7⁄16 (7.94–11.11) | ±0.006 / ±0.15 | 0.009 / 0.23 |
| Oltre 7⁄16 a 5⁄8 (11.11–15.88) | ±0.007 / ±0.18 | 0.010 / 0.25 |
| Oltre 5⁄8 a 7⁄8 (15.88–22.22) | ±0.008 / ±0.20 | 0.012 / 0.30 |
| Oltre 7⁄8 a 1 (22.22–25.40) | ±0.009 / ±0.23 | 0.013 / 0.33 |
| Oltre 1 a 1⅛ (25.40–28.58) | ±0.010 / ±0.25 | 0.015 / 0.38 |
| Oltre 1⅛ a 1¼ (28.58–31.75) | ±0.011 / ±0.28 | 0.018 / 0.46 |
| Oltre 1¼ a 1⅜ (31.75–34.92) | ±0,012 / ±0,30 | 0.018 / 0.46 |
| Da oltre 1⅜ a 1½ (34,92–38,10) | ±0,014 / ±0,36 | 0.020 / 0.51 |
| Da oltre 1½ a 2 (38,10–50,80) | +1⁄64 / +0,40 | 0.023 / 0.58 |
| Da oltre 2 a 2½ (50,80–63,50) | +1⁄32 / +0,79 | 0.023 / 0.58 |
| Da oltre 2½ a 3½ (63,50–88,90) | +3⁄64 / +1,19 | 0.035 / 0.89 |
| Da oltre 3½ a 4½ (88,90–114,30) | +1⁄16 / +1.59 | 0.046 / 1.17 |
| Lato nominale (pollici) / (mm) | Tolleranza dimensionale |
|---|---|
| Da ½ a 1 (12.70–25.40) | +0 / −0.004 pollici (+0 / −0.10 mm) |
| Oltre 1 a 2 (25.40–50.80) | +0 / −0.006 pollici (+0 / −0.16 mm) |
| Oltre 2 a 3 (50.80–76.20) | +0 / −0.008 pollici (+0 / −0.20 mm) |
| Oltre 3 (76.20 mm+) | +0 / −0.010 pollici (+0 / −0.25 mm) |
Se le barre lavorate a freddo vengono trattate termicamente dopo la lavorazione a freddo, le tolleranze raddoppiano secondo la Tabella 12 della ASTM B348-19.
La barra quadrata in titanio grado 5 è prodotta e ispezionata sotto un sistema di gestione della qualità ISO 9001:2015 e AS9100D. I controlli di qualità standard secondo ASTM B348-19 e AMS 4928T includono:
Gli ordini aerospaziali (AMS 4928T, AMS 4967) e gli ordini medici (ASTM F1472 / ISO 5832-3) vengono elaborati con 'quality travelers' separati e registrazioni di ispezione potenziate.
La barra quadrata in Ti-6Al-4V è specificata in tutti i settori in cui sono richieste l'elevata resistenza specifica, la resistenza alla corrosione e la biocompatibilità della lega in un fattore di forma a sezione quadrata:
Staffe strutturali per aeromobili, grezzi per perni di carrello di atterraggio, preformati per elementi di fissaggio, materiale per alette di missili e hardware per bus satellitari — applicazioni in cui la resistenza alla trazione minima di 896 MPa con una densità di 4,43 g/cm³ riduce il peso strutturale rispetto all'acciaio ad alta resistenza o alle strutture in alluminio senza titanio.
Manici per strumenti chirurgici, componenti per strumenti ortopedici di prova, elementi per telai di fissazione esterna ed elementi strutturali compatibili con la risonanza magnetica beneficiano delle proprietà non magnetiche del Ti-6Al-4V, della resistenza alla corrosione in ambienti salini e della biocompatibilità. Il Grado 23 (ASTM F136) è specificato per impianti ortopedici permanenti; il Grado 5 è utilizzato per applicazioni chirurgiche e strumentali non impiantabili.
Interni di valvole, giranti di pompe, alberi agitatori di reattori e supporti di scambiatori di calore in servizio con cloro, acido nitrico e ambienti ossidanti dove i gradi di acciaio inossidabile austenitico subiscono vaiolatura o tensocorrosione a temperature elevate.
Sezioni di telaio strutturale per ROV, blocchi di connettori sottomarini, hardware per la terminazione di cavi ombelicali e supporti per sistemi di desalinizzazione esposti a immersione prolungata in acqua marina. Il tasso di corrosione misurato in acqua marina naturale a temperatura ambiente è inferiore a 0,01 mm/anno.
Sbozzi per corpi utensili, sezioni trasversali di aste di perforazione e componenti di packer per ambienti di pozzo ad alta pressione/alta temperatura (HPHT) dove sia la resistenza alla corrosione che la resistenza meccanica superano le capacità del titanio commercialmente puro.
Sbozzi di valvole motore, inserti per bracci delle sospensioni e componenti di barre stabilizzatrici nei programmi di corse di Formula e di durata, dove il vantaggio di densità rispetto all'acciaio (4,43 vs 7,85 g/cm³) contribuisce a una misurabile riduzione della massa non sospesa o alternata.
Il Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI, Extra Low Interstitial, UNS R56401) condivide la stessa composizione nominale della lega del Grado 5 ma specifica limiti massimi più severi per ossigeno, ferro e idrogeno per migliorare la tenacità alla frattura e la resistenza alla propagazione delle cricche da fatica, in particolare a basse temperature e in ambienti implantari a carico ciclico.
| Proprietà | Grado 5 (ASTM B348-19) | Grado 23 / ELI (ASTM F136-13 / ISO 5832-3) |
|---|---|---|
| Numero UNS | R56400 | R56401 |
| Ossigeno max | 0.20% | 0.13% |
| Ferro max | 0.40% (B348) / 0.30% (AMS 4928) | 0.25% |
| Azoto max | 0.05% | 0.05% |
| Resistenza alla trazione (minima, ricotto) | 130 ksi (896 MPa) | 120 ksi (827 MPa) |
| Carico di snervamento (minimo, ricotto) | 120 ksi (827 MPa) | 110 ksi (759 MPa) |
| Allungamento (min) | 10% | 10% |
| Tenacità alla frattura K_IC (tipica) | 55–75 MPa·√m | 80–110 MPa·√m |
| Standard primario | ASTM B348-19 / AMS 4928T | ASTM F136-13 / ISO 5832-3 |
| Applicazione tipica | Aerospaziale, industriale, motorsport | Impianti ortopedici, criogenica, fatica ad alto numero di cicli |
| Costo relativo del materiale | Valori di riferimento | Sovrapprezzo del +15–25% |
Il Grado 5 è appropriato per applicazioni strutturali, aerospaziali e industriali. Il Grado 23 è specificato quando è richiesta la conformità normativa per impianti chirurgici permanenti (FDA, ISO) o un'eccezionale tenacità alla frattura a temperatura criogenica.
Il titanio di grado 5 è uguale al Ti-6Al-4V?
Il Grado 5 è la designazione numerica ASTM; Ti-6Al-4V è il designatore della composizione nominale; e .
Qual è la composizione chimica delle barre quadre in titanio Grado 5?
Secondo 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%, altri elementi ciascuno ≤ 0,10% e totale ≤ 0,40%, con titanio come bilanciamento. AMS 4928T limita Fe a ≤ 0,30% e H a ≤ 0,0125% per barre di grado aerospaziale. Ogni lotto di produzione viene verificato mediante spettrometria ad emissione ottica e riportato sul certificato EN 10204 3.1 MTC.
Qual è la differenza tra ASTM B348-19 e AMS 4928T per le barre di titanio?
ASTM B348-19 è lo standard commerciale generale per barre e billette di titanio in tutti i 38 gradi; il Grado 5 è uno dei gradi all'interno della specifica più ampia. AMS 4928T (SAE Aerospace Material Specification) copre esclusivamente barre, billette e anelli ricotti in Ti-6Al-4V, con requisiti aerospaziali aggiuntivi: limiti più stretti di Fe e H, test ultrasonici obbligatori secondo AMS 2631, documentazione migliorata e conformità agli elenchi di processori approvati dal contraente principale (Boeing, GE, Safran, Airbus). I minimi delle proprietà meccaniche e i limiti di composizione Al/V sono identici tra i due standard per le barre ricotte di Grado 5.
Quali dimensioni di barre quadre in titanio Grado 5 sono disponibili?
Barre laminate a caldo: lato 10–80 mm, lunghezza fino a 6.000 mm. Barre forgiate: lato 20–150 mm, lunghezza fino a 2.000 mm. Barre laminate a freddo: lato 6–40 mm, lunghezza fino a 4.000 mm. L'inventario standard in pollici va da 0,25″ × 0,25″ a 4″ × 4″. È disponibile il taglio su misura per tutte le varianti; sezioni trasversali non standard possono essere prodotte su ordinazione.
In quale condizione di trattamento termico vengono spedite le barre quadre in titanio Grado 5?
La condizione di fornitura standard è ricottura di laminazione (MA), ottenuta mediante ricottura a 700–785°C seguita da raffreddamento ad aria secondo AMS 2801. La condizione trattata in soluzione e invecchiata (STA) secondo AMS 4967 — che offre una resistenza alla trazione minima di 1.103 MPa (160 ksi) — è disponibile su ordinazione. La condizione di trattamento termico è indicata sul certificato di collaudo EN 10204 3.1 Mill Test Certificate.
La barra quadrata in titanio Grado 5 può essere saldata?
Il Ti-6Al-4V è saldabile mediante saldatura ad arco di tungsteno con protezione di gas (GTAW/TIG) e saldatura a fascio elettronico (EBW). Per prevenire l'infragilimento da ossigeno e azoto è necessaria una protezione con gas inerte argon (purezza ≥ 99.998%, O₂ < 20 ppm) su tutte le superfici della zona di saldatura. La distensione post-saldatura a 700°C per 2 ore migliora la distribuzione delle tensioni residue. Per le applicazioni GTAW si raccomanda il metallo d'apporto AWS A5.16 ERTi-6Al-4V.
Qual è la differenza tra Grado 5 e Grado 23 titanio?
Il Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401) ha un contenuto di ossigeno inferiore (≤ 0.13% vs. 0.20%), un contenuto di ferro inferiore (≤ 0.25% vs. 0.40%) e una corrispondente maggiore tenacità alla frattura rispetto al Grado 5. Il Grado 23 è specificato per impianti ortopedici e dentali permanenti (ASTM F136-13 / ISO 5832-3) e applicazioni criogeniche che richiedono una tolleranza al danno superiore. Il Grado 5 è la scelta standard per strutture aerospaziali, hardware industriale e componenti per sport motoristici dove il controllo interstiziale più stretto del grado ELI non offre alcun beneficio funzionale.
È incluso un certificato di collaudo con la spedizione?
Un certificato di collaudo EN 10204 3.1 è standard con ogni spedizione. L'MTC documenta la composizione chimica per colata, i risultati dei test meccanici per lotto, le condizioni del trattamento termico, la specifica applicabile e il numero di colata/lotto per la completa tracciabilità. L'EN 10204 3.2 (ispezione certificata da terzi) è disponibile su richiesta per programmi di garanzia della qualità per applicazioni nucleari, sottomarine, critiche per la difesa o imposte dal cliente.
I nostri prodotti in titanio e le nostre capacità produttive forniscono un forte valore in diversi settori. Ecco i principali vantaggi che fanno di HonTitan un partner affidabile.
Forniamo tempi rapidi per campioni e ordini in serie. Grazie a un'efficiente lavorazione del titanio, che comprende taglio, forgiatura e lavorazione CNC, garantiamo precisione e velocità per ogni progetto.
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HonTitan produce materiali in titanio che sono molto forti per il loro peso e resistono molto bene alla corrosione. Questo li rende stabili per l'uso in ambienti aerospaziali, medici, chimici e marini.
