Per ricevere un preventivo formale relativo alla barra tonda in titanio Ti-3Al-2,5V di grado 9, si prega di indicare quanto segue nella richiesta di preventivo:
La barra tonda in titanio di grado 9, denominata Ti-3Al-2.5V (UNS R56320), è una lega di titanio alfa-beta che si colloca, in termini di prestazioni, tra il titanio commercialmente puro e il grado 5 (Ti-6Al-4V), caratterizzato da una resistenza più elevata. Regolamentata da ASTM B348 Disponibile sia in versione ricotta che in versione lavorata a freddo e sottoposta a trattamento di distensione (CWSR), è la scelta principale per le preforme di tubi idraulici per il settore aerospaziale, i semilavorati per telai di biciclette ad alte prestazioni e i componenti industriali soggetti a forte corrosione.
Certificati di prova in fabbrica a EN 10204 3.1 vengono emessi ad ogni spedizione. Le richieste di preventivo ricevono conferma delle dimensioni e dei tempi di consegna entro 24 ore.
| Parametro | Valore |
|---|---|
| Materiale | Ti-3Al-2,5V (Grado 9), UNS R56320 |
| Standard | ASTM B348-19 / AMS 4946 |
| Gamma di diametri | 6 mm – 200 mm (0,25″ – 8″) |
| Lunghezza | Fino a 6.000 mm; disponibile il taglio a misura |
| Condizione | Standard ricotto (ANN); CWSR disponibile su richiesta |
| UTS (ricotto) | ≥ 620 MPa (90 ksi) secondo la norma ASTM B348 |
| Tolleranza sul diametro | da h9 a h11 (a terra); forgiati secondo l'Allegato alla norma ASTM B348 |
| Finitura superficiale | Tornito, rettificato o nero (al grezzo/laminato) |
| Certificato di prova in fabbrica | EN 10204 3.1 inclusa di serie |
| MOQ | [Da confermare] |
Il titanio di grado 9, con denominazione della lega Ti-3Al-2,5V (UNS R56320), è una lega di titanio alfa-beta contenente nominalmente 3% di alluminio come stabilizzatore alfa e 2,5% di vanadio come stabilizzatore beta, che offre un rapporto resistenza/peso e un profilo di lavorabilità che colma il divario tra i gradi di titanio commercialmente puro (CP) e la lega aerospaziale ad alta resistenza di grado 5 (Ti-6Al-4V).
Nel settore, questa lega viene talvolta definita “half-6-4” poiché i suoi tenori di alluminio e vanadio sono circa la metà di quelli del Ti-6Al-4V — un’abbreviazione che riflette sia la sua resistenza intermedia sia la sua superiore formabilità a freddo rispetto al Grado 5. La densità di 4,48 g/cm³ è sostanzialmente la stessa per tutti i gradi di titanio, pertanto la resistenza per unità di peso è determinata direttamente dalle proprietà di trazione.
Caratteristiche principali:
Nota sulle norme: La norma ASTM B348 disciplina barre tonde e billette. La norma ASTM B338 disciplina tubo senza saldatura e tubo saldato. Gli ingegneri che specificano il Ti-3Al-2,5V per le preforme di tubi idraulici devono verificare se la dicitura del disegno si riferisca alla norma relativa alle barre (B348) o a quella relativa ai tubi finiti (B338), poiché le proprietà minime richieste variano a seconda delle condizioni.
La composizione chimica della barra tonda in titanio di grado 9 è specificata in ASTM B348-19, Tabella 1. Tutti gli elementi vengono analizzati dal laboratorio della fonderia mediante spettrometria di emissione ottica (secondo ASTM E2371) o fusione con gas inerte (ASTM E1447 (per l'idrogeno), con i risultati riportati nel certificato di collaudo in fabbrica EN 10204 3.1.
| Elemento | Minimo (wt%) | Massimo (wt%) | Ruolo in Alloy |
|---|---|---|---|
| Alluminio (Al) | 2.5 | 3.5 | Stabilizzatore alfa; rafforzamento |
| Vanadio (V) | 2.0 | 3.0 | Stabilizzatore beta; migliora la duttilità |
| Ferro (Fe) | — | 0.25 | Impurità interstiziali (controllate) |
| Ossigeno (O) | — | 0.15 | Rinforzo interstiziale (controllato) |
| Carbonio © | — | 0.08 | Impurità interstiziale |
| Azoto (N) | — | 0.03 | Impurità interstiziale |
| Idrogeno (H) | — | 0.015 | Interstiziale (rischio di infragilimento; strettamente controllato) |
| Titanio (Ti) | Equilibrio | — | Matrice |
Nota di controllo interstiziale: L'ossigeno, l'azoto e l'idrogeno sono soggetti a limiti molto rigidi, poiché anche concentrazioni minime incidono in modo significativo sulla duttilità e sulla tenacità alla frattura. Il contenuto di idrogeno deve essere mantenuto al di sotto dello 0,015% in peso per evitare l'infragilimento indotto dagli idruri durante le operazioni di trafilatura a freddo.
Nota sui limiti AMS rispetto a quelli ASTM: I valori sopra indicati si applicano a Barra/billetta secondo la norma ASTM B348. Le specifiche AMS relative ai tubi (4943/4944/4945) impongono limiti più rigorosi per i tubi idraulici destinati al settore aerospaziale: Carbonio ≤ 0,050% (rispetto a 0,08% nella norma B348) e Ferro ≤ 0,20% (rispetto a 0,25% nella norma B348). Durante la revisione dei certificati di materiale (MTC) relativi alle materie prime per i tubi preformati, verificare la specifica applicabile con il proprio team di approvvigionamento.
Caratteristiche minime di resistenza alla trazione per le barre tonde in titanio di grado 9 nella condizione di ricottura sono definiti in ASTM B348-19, Tabella 3. Tutte le prove di trazione vengono eseguite secondo ASTM E8/E8M.
Nota sulle condizioni CWSR relative alla barra: La norma ASTM B348 disciplina principalmente le barre ricotte. I requisiti meccanici minimi per il CWSR (lavorato a freddo e sottoposto a distensione) sono più comunemente citati nelle specifiche relative ai tubi (ASTM B338 / AMS 4944). Se sono specificatamente richieste barre CWSR, verificare la specifica applicabile e le proprietà minime con l’acciaieria prima di effettuare l’ordine.
| Proprietà | Ricotto (ANN) — ASTM B348 | CWSR — ASTM B338 (riferimento tubi) | Metodo di prova |
|---|---|---|---|
| Resistenza alla trazione massima (UTS) | ≥ 620 MPa (90 ksi) | ≥ 860 MPa (125 ksi) | ASTM E8/E8M |
| 0,21 TP3T Resistenza allo snervamento (YS) con offset | ≥ 483 MPa (70 ksi) | ≥ 725 MPa (105 ksi) | ASTM E8/E8M |
| Allungamento su 2 pollici (50 mm) | ≥ 15% | ≥ 10% | ASTM E8/E8M |
| Riduzione della superficie | ≥ 25% | — | ASTM E8/E8M |
| Durezza | ≤ 30 HRB (circa) | — | ASTM E18 |
Proprietà fisiche e termiche (tipiche):
| Proprietà | Valore |
|---|---|
| Densità | 4,48 g/cm³ (0,162 lb/in³) |
| Modulo elastico (E) | ~100 GPa (14,5 Msi) |
| Modulo di taglio (G) | 33–44 GPa (intervallo tipico) |
| Coefficiente di Poisson | 0,35–0,37 |
| Intervallo di fusione | ~1590–1640 °C (~2890–2980 °F) |
| Conduttività termica | 7,5–8,3 W/m·K a 20 °C |
| Coefficiente di espansione termica | ~7,9–8,1 µm/m·°C (20–100 °C) |
Selezione delle condizioni: La barra ricotta è la scelta standard per le preforme di tubi idraulici da trafilatura a freddo: il minor limite di snervamento consente una maggiore riduzione a freddo per ogni passaggio di trafilatura. Il trattamento CWSR viene applicato in fase di produzione del tubo dopo la trafilatura a freddo e non viene solitamente specificato come condizione della barra per il materiale tondo.
| Forma | Gamma di diametri | Lunghezza standard | Taglio a misura |
|---|---|---|---|
| Barra tonda (tornita/rettificata) | 6 mm – 80 mm (0,25″ – 3,15″) | 3.000 mm / 6.000 mm | Disponibile |
| Barra tonda (forgiata/laminata) | 80 mm – 200 mm (3,15″ – 8,0″) | 1.500 mm – 4.500 mm | Disponibile |
| Pezzo grezzo (forgiato) | 200 mm – 350 mm (8,0″ – 13,8″) | Di comune accordo | Disponibile |
Tolleranze sul diametro (ASTM B348-19 Allegato / ISO 286-1):
| Classe di tolleranza | Applicazione | Deviazione tipica (esempio con Ø 25 mm) |
|---|---|---|
| h9 | Barra rettificata con precisione | 0 / −0,052 mm |
| h11 | Barra tornita standard | 0 / −0,130 mm |
| Come forgiato | Barra forgiata/laminata di grandi dimensioni | Secondo la tabella della norma ASTM B348 |
| h6 / h7 | Tolleranza stretta (su richiesta) | Disponibile; specificare nella richiesta di preventivo |
Finiture superficiali: Tornito e lucidato (a specchio) · Rettificato senza centri · Nero/al naturale · Decapato
Rettilineità: ≤ 3 mm ogni 1.000 mm, salvo diversa indicazione.
Settore aerospaziale — Preforme per tubi idraulici
L’applicazione principale delle barre tonde in Ti-3Al-2,5V è quella di materiale di partenza per tubi idraulici senza saldatura trafilati a freddo, utilizzati nei sistemi di controllo di volo, nei carrelli di atterraggio e nei sistemi di azionamento dei motori degli aeromobili. La combinazione di resistenza adeguata, eccellente risposta alla trafilatura a freddo e saldabilità TIG rende questa lega il materiale di riferimento per le linee idrauliche aerospaziali, secondo ASTM B338 e AMS 4943/4944/4945.
Ciclismo e sport agonistici
La barra tonda in Ti-3Al-2,5V viene trafilata per ottenere tubi a parete sottile destinati alla realizzazione di telai per biciclette. La resistenza intermedia della lega consente di ottenere spessori delle pareti dei tubi che garantiscono una flessibilità di guida impossibile da ottenere con il Grado 5, pur mantenendo la resistenza alla corrosione e il vantaggio in termini di peso del titanio rispetto all’acciaio e all’alluminio.
Tecnologie di lavorazione chimica e attrezzature industriali
La resistenza alla corrosione puntiforme e interstiziale indotta dai cloruri, unita alla maggiore resistenza meccanica rispetto al titanio CP, rende questa lega adatta alla realizzazione di piastre portatubi per scambiatori di calore, alberi di pompe, steli di valvole e componenti di agitatori in ambienti chimici aggressivi.
Componenti per dispositivi medici
Gli strumenti medici non impiantabili e i componenti strutturali utilizzano barre in Ti-3Al-2,5V per la compatibilità con la sterilizzazione, la resistenza alla corrosione in ambienti a contatto con i fluidi corporei e il modulo elastico inferiore rispetto all’acciaio inossidabile.
Sport motoristici e difesa
I componenti delle sospensioni, i semilavorati per elementi di fissaggio e gli elementi strutturali leggeri utilizzati nelle competizioni automobilistiche e nelle piattaforme di difesa tattica traggono vantaggio dalla resistenza alla fatica e dalla resistenza specifica della lega. Per queste applicazioni viene solitamente specificata la condizione CWSR.
Settore marittimo e offshore
Componenti immersi in acqua di mare — elementi di fissaggio, corpi valvola, perni di connessione — per i quali l’immunità alla corrosione da cloruri e la resistenza all’adesione delle incrostazioni biologiche giustificano il maggior costo del materiale rispetto all’acciaio inossidabile duplex.
| Proprietà | Grado 2 (CP Titanio) | Grado 9 (Ti-3Al-2,5V) | Grado 5 (Ti-6Al-4V) |
|---|---|---|---|
| UTS (ricotto) | 345 MPa (50 ksi) | 620 MPa (90 ksi) | 895 MPa (130 ksi) |
| 0,21 TP3T YS (ricotto) | 275 MPa (40 ksi) | 483 MPa (70 ksi) | 828 MPa (120 ksi) |
| Allungamento | ≥ 20% | ≥ 15% | ≥ 10% |
| Densità (g/cm³) | 4.51 | 4.48 | 4.43 |
| Risposta alla trafilatura a freddo | Eccellente | Buono | Povero |
| Saldabilità (TIG/GTAW) | Eccellente | Buono | Moderato |
| Resistenza alla corrosione | Eccellente | Eccellente | Buono |
| Costo relativo dei materiali | Basso | Medio | Alto |
| Standard del bar | ASTM B348 Gr.2 | ASTM B348 Gr.9 | ASTM B348 Gr.5 |
| Applicazioni tipiche | Chimica, ingegneria navale, architettura | Tubi idraulici, ciclismo, settore industriale | Strutture aerospaziali, impianti medici |
Linee guida per la selezione:
Saldabilità
La barra tonda in titanio di grado 9 è facilmente saldabile con il processo di saldatura ad arco con elettrodo di tungsteno in atmosfera inerte (GTAW/TIG) senza trattamento termico post-saldatura (PWHT) nella maggior parte delle applicazioni strutturali.
La saldatura a fascio di elettroni (EBW) e la saldatura laser vengono utilizzate in applicazioni aerospaziali ad alte prestazioni, in cui il vuoto o un ambiente controllato garantiscono una protezione atmosferica intrinseca.
Lavorabilità
| Fattore | Raccomandazione |
|---|---|
| Velocità di taglio | 30–60 m/min (carburo); 15–25 m/min (HSS) |
| Velocità di avanzamento | Moderato — evitare l’aggravamento della situazione non soffermandosi troppo sulla questione |
| Fluido da taglio | Liquido di raffreddamento ad alta pressione; olio solubile o sintetico |
| Materiale degli utensili | Carburo a grana fine non rivestito o rivestito con TiAlN |
| Profondità di taglio | Mantenere un contatto positivo; le passate finali troppo leggere comportano il rischio di sfregamento |
La bassa conduttività termica del titanio (~7,5 W/m·K contro i ~50 W/m·K dell'acciaio) concentra il calore sulla punta dell'utensile: un flusso adeguato di refrigerante è essenziale per evitare il guasto dell'utensile e la contaminazione della superficie.
Certificato di prova del mulino (MTC)
Ogni spedizione è accompagnata da un EN 10204 Tipo 3.1 MTC — firmato e certificato dal reparto di controllo del produttore, indipendente dalla produzione — contenente le seguenti informazioni: numero di colata/lotto, composizione chimica (tutti gli elementi secondo la tabella 1 della norma ASTM B348), risultati delle prove meccaniche (resistenza alla trazione, resistenza allo snervamento, allungamento, riduzione di sezione), durezza, condizioni di trattamento termico, norme applicabili e verifica dimensionale.
Ispezione da parte di terzi (disponibile su richiesta)
Tracciabilità
Che cos’è il titanio di grado 9 (Ti-3Al-2,5V)?
Il titanio di grado 9 è una lega di titanio alfa-beta (UNS R56320) contenente circa il 3% di alluminio e il 2,5% di vanadio. Offre una resistenza intermedia tra il titanio commercialmente puro (Grado 2) e il titanio ad alta resistenza di Grado 5 (Ti-6Al-4V), unita a una buona risposta alla trafilatura a freddo e alla saldabilità TIG. La norma di riferimento per le barre tonde e le billette è ASTM B348.
Quali sono le proprietà meccaniche della barra tonda in titanio di grado 9 secondo la norma ASTM B348?
Allo stato ricotto (ASTM B348): resistenza alla trazione (UTS) ≥ 620 MPa (90 ksi), limite di snervamento 0,2% ≥ 483 MPa (70 ksi), allungamento ≥ 15%. I valori minimi CWSR si applicano principalmente alle specifiche dei tubi (ASTM B338): resistenza alla trazione (UTS) ≥ 860 MPa (125 ksi), limite di snervamento ≥ 725 MPa (105 ksi), allungamento ≥ 10%.
In che modo il grado 9 si differenzia dal grado 5 (Ti-6Al-4V)?
Il grado 9 presenta una resistenza alla trazione inferiore di circa 30% rispetto al grado 5 (620 MPa contro 895 MPa), ma offre una formabilità a freddo e una saldabilità significativamente migliori. Il grado 9 è la scelta preferita quando il pezzo deve essere ulteriormente trafilato a freddo per ottenere la forma di un tubo, oppure quando i requisiti di fabbricazione (saldatura TIG senza PWHT) richiedono una lega più duttile. Il grado 5 viene specificato quando il carico di progetto richiede una resistenza ≥ 895 MPa.
Il titanio di grado 9 è saldabile?
Sì. Il Ti-3Al-2,5V è facilmente saldabile con il processo GTAW/TIG utilizzando filo d’apporto ERTi-9 (secondo la norma AWS A5.16) e protezione con argon puro. Per la maggior parte delle applicazioni non è richiesto alcun trattamento termico post-saldatura. È necessario prevenire la contaminazione atmosferica durante la saldatura mantenendo la protezione fino a quando la saldatura non si raffredda al di sotto di circa 430 °C.
Quale norma disciplina le barre tonde in titanio di grado 9?
Lo standard di riferimento per le barre tonde e le billette in Ti-3Al-2,5V è ASTM B348. Le specifiche relative alle barre, ai fili e ai profilati per il settore aerospaziale sono AMS 4946. Nota: ASTM B338 e AMS 4943/4944/4945 Si applica a tubi senza saldatura della stessa lega e non deve essere specificato per i prodotti in forma di barra.
Qual è la gamma di diametri disponibile?
Lo stock standard comprende diametri da 6 mm a 80 mm (da 0,25″ a 3,15″) con finitura tornita/rettificata e da 80 mm a 200 mm (fino a 8,0″) in forma forgiata/laminata. Su richiesta sono disponibili billette con diametro fino a 350 mm. Su richiesta sono disponibili diametri personalizzati e tolleranze strette (h6/h7).
Rilasciate un certificato di collaudo in fabbrica?
Sì. Ogni spedizione include un EN 10204 Tipo 3.1 Certificato MTC che riporta la composizione chimica completa e i risultati delle prove meccaniche, riconducibili al singolo lotto. Su richiesta, è possibile fornire rapporti di ispezione di enti terzi (SGS, BV, TÜV).
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.
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