Barra quadrada de titânio Grau 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) de acordo com ASTM B348-19 e AMS 4928T, fabricada para aplicações aeroespaciais, médicas e industriais.
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A barra quadrada de titânio Grau 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) é a liga de titânio mais especificada em aquisições aeroespaciais, médicas e industriais, representando mais de 50% do consumo global de produtos de titânio. Fabricadas de acordo com ASTM B348-19 e AMS 4928T, estas barras combinam uma resistência à tração mínima de 896 MPa (130 ksi) com uma densidade de 4,43 g/cm³ — aproximadamente 45% mais leve que o aço de baixa liga com resistência estrutural comparável. Disponível em comprimentos laterais de 6 mm a 150 mm, em variantes forjadas, laminadas a quente, laminadas a frio e extrudidas. Os Certificados de Teste de Moinho EN 10204 3.1 são fornecidos como padrão em cada envio.
| Parâmetro | Detalhes |
|---|---|
| Grau do material | Grau 5 / Ti-6Al-4V / 6Al-4V |
| Número UNS | R56400 |
| Normas | ASTM B348-19, AMS 4928T, AMS 4967 (STA), ISO 5832-3 |
| Formulários disponíveis | Forjado, Laminado a Quente, Laminado a Frio, Extrudido |
| Gama de Comprimento Lateral | 6 mm – 150 mm (0.25″ – 6.0″) |
| Gama de Comprimento | Até 6.000 mm; corte à medida disponível |
| Tolerância Dimensional | Conforme ASTM B348-19 (ver tabelas de tolerância abaixo) |
| Condição de fornecimento | Recozido no Forno (padrão); STA conforme AMS 4967 sob pedido |
| Certificado de ensaio de fábrica | Norma EN 10204 3.1; 3.2 a pedido |
| QUANTIDADE MÁXIMA DE ENCOMENDA | Sem mínimo para tamanhos de stock padrão |
| Prazo de execução | 3–5 dias úteis (em stock); 2–4 semanas (personalizado) |
Limites de composição química do Grau 5 Ti-6Al-4V de acordo com ASTM B348-19 e AMS 4928T (UNS R56400):
| Elemento | Símbolo | ASTM B348-19 (máx. %) | AMS 4928T (máx. %) |
|---|---|---|---|
| Alumínio | Al | 5.50–6.75 | 5.50–6.75 |
| Vanádio | V | 3.50–4.50 | 3.50–4.50 |
| Ferro | Fe | ≤ 0.40 | ≤ 0.30 |
| Oxigénio | O | ≤ 0.20 | ≤ 0.20 |
| Carbono | C | ≤ 0.08 | ≤ 0.08 |
| Nitrogénio | N | ≤ 0.05 | ≤ 0.05 |
| Hidrogénio | H | ≤ 0.0150 | ≤ 0.0125 |
| Ítrio | Y | ≤ 0.005 | ≤ 0.005 |
| Outros (cada) | — | ≤ 0.10 | ≤ 0.10 |
| Outros (total) | — | ≤ 0.40 | ≤ 0.40 |
| Titânio | Ti | Equilíbrio | Equilíbrio |
A AMS 4928T aplica limites mais apertados para ferro e hidrogénio em comparação com a norma comercial ASTM B348-19, refletindo os requisitos de qualidade adicionais dos principais empreiteiros aeroespaciais. Análise química por espetrometria de emissão ótica (OES, ASTM E2594) e fusão por combustão/gás inerte (carbono: ASTM E1941; hidrogénio: ASTM E1447). Cada lote de fusão é certificado com o MTC EN 10204 3.1.
| Imóveis | Valor mínimo | Método de ensaio |
|---|---|---|
| Resistência máxima à tração | 130 ksi (896 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Resistência ao Escoamento com Deformação Permanente de 0,2% | 120 ksi (827 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Alongamento (comprimento de referência = 4D) | 10% | ASTM E8/E8M |
| Redução da área | 25% | ASTM E8/E8M |
| Dureza (típica) | 30–36 HRC | ASTM E18 |
| Imóveis | Valor mínimo | Método de ensaio |
|---|---|---|
| Resistência máxima à tração | 160 ksi (1.103 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Resistência ao Escoamento com Deformação Permanente de 0,2% | 150 ksi (1.034 MPa) | ASTM E8/E8M |
| Alongamento (comprimento de referência = 4D) | 8% | ASTM E8/E8M |
| Redução da área | 20% | ASTM E8/E8M |
Resistência à fadiga (recozido, barra lisa, R = −1): aproximadamente 510 MPa a 10⁷ ciclos por ASTM E466.
Tenacidade à fratura K_IC (recozido): tipicamente 55–75 MPa·√m (ASTM E399).
| Imóveis | Valor | Condição / Referência de Teste |
|---|---|---|
| Densidade | 4,43 g/cm³ (0,160 lb/in³) | 25°C; ASTM B311 |
| Módulo de Elasticidade (de Young) | 114 GPa (16,5 × 10⁶ psi) | 25°C |
| Módulo de cisalhamento | 44 GPa (6,4 × 10⁶ psi) | 25°C |
| Coeficiente de Poisson | 0.342 | 25°C |
| Condutividade térmica | 7,2 W/m·K | 25°C |
| Capacidade térmica específica | 560 J/kg·K (0,134 Btu/lb·°F) | 25°C |
| Coeficiente de expansão térmica (CTE) | 8,6 µm/m·°C | Média de 21–316 °C |
| Resistividade elétrica | ~170 µΩ·cm | 25°C |
| Gama de fusão | 1.604–1.660 °C (2.919–3.020 °F) | — |
| Temperatura do Beta Transus | ~995 °C ± 15 °C (1.823 °F) | — |
O titânio de grau 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) é a liga de titânio mais amplamente utilizada globalmente, representando mais de 50% de todos os produtos de titânio laminados, devido à sua combinação equilibrada de alta resistência específica, inércia química e versátil trabalhabilidade a quente e a frio. A microestrutura dual alfa-beta da liga — alumínio atuando como estabilizador da fase alfa e vanádio como estabilizador da fase beta — produz uma resistência à tração mínima de 896 MPa (ASTM E8/E8M) a uma densidade de 4,43 g/cm³, proporcionando uma resistência específica aproximadamente 1,8 vezes maior do que o aço inoxidável Grau 304.
A camada de óxido passiva de TiO₂ autorreparadora que se forma instantaneamente em exposição ao ar ou meios aquosos proporciona uma resistência excecional à corrosão numa gama de pH de serviço de 3 a 11, incluindo ambientes com cloretos, ácidos redutores diluídos e vapor a temperaturas elevadas. Esta resistência é mantida em água do mar a profundidades superiores a 3.000 m, tornando a barra quadrada Ti-6Al-4V um material qualificado para estruturas submarinas, equipamentos de dessalinização e componentes mecânicos de grau offshore.
A barra quadrada é produzida por laminação a quente (10–80 mm) ou forjamento (20–150 mm), seguida de recozimento a 700–785 °C e arrefecimento a ar, de acordo com os requisitos de tratamento térmico AMS 2801. A refusão por arco a vácuo (VAR) é a prática de fusão padrão; a VAR dupla é aplicada a material aeroespacial crítico. Testes ultrassónicos conforme ASTM B594 (Classe de Aceitação A) e AMS 2631 são realizados em barras de grau aeroespacial. Cada lote recebe um número de lote rastreável documentado no Certificado de Teste de Fábrica EN 10204 3.1.
Quatro rotas de fabrico estão disponíveis, cada uma otimizada para diferentes requisitos dimensionais, estruturais e de acabamento de superfície:
| Método de Processamento | Comprimento do Lado (mm) | Intervalo de Comprimento (mm) | Característica Chave |
|---|---|---|---|
| Forjado | 20–150 | 500–2,000 | Estrutura de grão refinada; maior uniformidade de resistência para peças de carga pesada ou aeroespaciais |
| Laminados a quente | 10–80 | 2,000–6,000 | Boa estabilidade dimensional; fornecimento comercial e industrial padrão |
| Laminados a frio | 6–40 | ≤ 4.000 | Precisão dimensional rigorosa; melhor acabamento superficial para maquinação de precisão |
| Extrudido | 6–60 | 1,000–6,000 | Secção transversal contínua; estrutura densa para peças de fixação e pré-formas de peças industriais |
Corte à medida personalizado está disponível para todas as variantes. Secções transversais não-padrão fora dos intervalos acima podem ser produzidas mediante encomenda confirmada.
| Lado (pol.) | Lado (mm) | Comprimento Disponível |
|---|---|---|
| 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 (pol.) / (mm) | Tolerância Dimensional (pol.) / (mm) | Fora de Esquadria (pol.) / (mm) |
|---|---|---|
| ¼ a 5⁄16 (6,35–7,94) | ±0,005 / ±0,13 | 0.008 / 0.20 |
| Mais de 5⁄16 a 7⁄16 (7,94–11,11) | ±0,006 / ±0,15 | 0.009 / 0.23 |
| Mais de 7⁄16 a 5⁄8 (11,11–15,88) | ±0,007 / ±0,18 | 0.010 / 0.25 |
| Acima de 5⁄8 a 7⁄8 (15,88–22,22) | ±0,008 / ±0,20 | 0.012 / 0.30 |
| Acima de 7⁄8 a 1 (22,22–25,40) | ±0,009 / ±0,23 | 0.013 / 0.33 |
| Acima de 1 a 1⅛ (25,40–28,58) | ±0,010 / ±0,25 | 0.015 / 0.38 |
| Acima de 1⅛ a 1¼ (28,58–31,75) | ±0,011 / ±0,28 | 0.018 / 0.46 |
| Acima de 1¼ a 1⅜ (31,75–34,92) | ±0.012 / ±0.30 | 0.018 / 0.46 |
| Mais de 1⅜ a 1½ (34.92–38.10) | ±0.014 / ±0.36 | 0.020 / 0.51 |
| Mais de 1½ a 2 (38.10–50.80) | +1⁄64 / +0.40 | 0.023 / 0.58 |
| Mais de 2 a 2½ (50.80–63.50) | +1⁄32 / +0.79 | 0.023 / 0.58 |
| Mais de 2½ a 3½ (63.50–88.90) | +3⁄64 / +1.19 | 0.035 / 0.89 |
| Mais de 3½ a 4½ (88.90–114.30) | +1⁄16 / +1.59 | 0.046 / 1.17 |
| Lado Nominal (pol.) / (mm) | Tolerância Dimensional |
|---|---|
| ½ a 1 (12.70–25.40) | +0 / −0.004 pol. (+0 / −0.10 mm) |
| Mais de 1 a 2 (25.40–50.80) | +0 / −0.006 pol. (+0 / −0.16 mm) |
| Mais de 2 a 3 (50.80–76.20) | +0 / −0.008 pol. (+0 / −0.20 mm) |
| Mais de 3 (76.20 mm+) | +0 / −0.010 pol. (+0 / −0.25 mm) |
Se as barras trabalhadas a frio forem tratadas termicamente após o trabalho a frio, as tolerâncias duplicam por ASTM B348-19 Tabela 12.
A barra quadrada de titânio Grau 5 é fabricada e inspecionada sob um sistema de gestão de qualidade ISO 9001:2015 e AS9100D. Os controlos de qualidade padrão por ASTM B348-19 e AMS 4928T incluem:
As encomendas aeroespaciais (AMS 4928T, AMS 4967) e médicas (ASTM F1472 / ISO 5832-3) são processadas sob guias de controlo de qualidade separados com registos de inspeção melhorados.
A barra quadrada Ti-6Al-4V é especificada em várias indústrias onde a alta resistência específica da liga, a resistência à corrosão e a biocompatibilidade são necessárias num formato de secção transversal quadrada:
Suportes estruturais de aeronaves, peças em bruto para pinos de trem de aterragem, pré-formas de fixadores, material para aletas de mísseis e hardware de satélites — aplicações onde a resistência à tração mínima de 896 MPa a uma densidade de 4.43 g/cm³ reduz o peso estrutural em comparação com o aço de alta resistência ou estruturas de alumínio sem titânio.
Cabos de instrumentos cirúrgicos, componentes de ferramentas de ensaio ortopédicas, elementos de fixação externa e elementos estruturais compatíveis com ressonância magnética beneficiam das propriedades não magnéticas do Ti-6Al-4V, da resistência à corrosão em ambientes salinos e da biocompatibilidade. O Grau 23 (ASTM F136) é especificado para implantes ortopédicos permanentes; o Grau 5 serve para aplicações cirúrgicas e de instrumentação não implantáveis.
Componentes internos de válvulas, impulsores de bombas, veios agitadores de reatores e suportes de permutadores de calor em serviços com cloro, aplicações com ácido nítrico e ambientes oxidantes onde as classes de aço inoxidável austenítico sofrem corrosão por picadas ou fissuração por corrosão sob tensão a temperaturas elevadas.
Secções de estrutura estrutural de ROVs, blocos conectores subaquáticos, hardware de terminação de cabos e suportes de sistemas de dessalinização expostos a imersão sustentada em água do mar. A taxa de corrosão medida em água do mar natural a temperatura ambiente é inferior a 0.01 mm/ano.
Peças brutas para o corpo da ferramenta, secções transversais de brocas e componentes de packers para ambientes de furo de alta pressão/alta temperatura (HPHT) onde tanto a resistência à corrosão como a resistência mecânica excedem as capacidades do titânio comercialmente puro.
Peças brutas de válvulas de motor, inserções de ligações de suspensão e componentes de barras estabilizadoras em programas de corridas de Fórmula e de resistência, onde a vantagem de densidade sobre o aço (4,43 vs. 7,85 g/cm³) contribui para uma redução mensurável da massa não suspensa ou de movimento alternado.
O Grau 23 (Ti-6Al-4V ELI, Extra Low Interstitial, UNS R56401) partilha a mesma composição nominal da liga que o Grau 5, mas especifica limites máximos mais apertados para oxigénio, ferro e hidrogénio para melhorar a tenacidade à fratura e a resistência à propagação de fendas por fadiga, particularmente a baixas temperaturas e em ambientes de implantes com carga cíclica.
| Imóveis | Grau 5 (ASTM B348-19) | Grau 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% |
| Nitrogênio máx. | 0.05% | 0.05% |
| Resistência à Tração (mín., recozida) | 130 ksi (896 MPa) | 120 ksi (827 MPa) |
| Limite de Elasticidade (mín., recozido) | 120 ksi (827 MPa) | 110 ksi (759 MPa) |
| Alongamento (min) | 10% | 10% |
| Resistência à Fratura K_IC (típica) | 55–75 MPa·√m | 80–110 MPa·√m |
| Nível Básico | ASTM B348-19 / AMS 4928T | ASTM F136-13 / ISO 5832-3 |
| Aplicação típica | Aeroespacial, industrial, desporto motorizado | Implantes ortopédicos, criogenia, fadiga de alto ciclo |
| Custo Relativo do Material | Valor de referência | +15–25% de prémio |
O Grau 5 é apropriado para aplicações estruturais, aeroespaciais e industriais. O Grau 23 é especificado quando é necessária conformidade regulamentar para implantes cirúrgicos permanentes (FDA, ISO) ou tenacidade à fratura excecional a temperaturas criogénicas.
O titânio de grau 5 é o mesmo que o Ti-6Al-4V?
Grau 5 é a designação numérica ASTM; Ti-6Al-4V é o designador da composição nominal; e “6Al-4V” ou “Ti 6-4” são os nomes comerciais abreviados comuns. Todos se referem à mesma liga, UNS R56400, contendo aproximadamente 6% de alumínio, 4% de vanádio, e o restante titânio conforme ASTM B348-19 e AMS 4928T.
Qual é a composição química da barra quadrada de titânio Grau 5?
Por 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%, outros elementos cada ≤ 0,10% e total ≤ 0,40%, com titânio como o restante. A AMS 4928T restringe Fe a ≤ 0,30% e H a ≤ 0,0125% para barras de grau aeroespacial. Cada lote de calor é verificado por espectrometria de emissão ótica e reportado no EN 10204 3.1 MTC.
Qual é a diferença entre ASTM B348-19 e AMS 4928T para barra de titânio?
ASTM B348-19 é a norma comercial geral para barras e tarugos de titânio em todos os 38 graus; o Grau 5 é um grau dentro da especificação mais ampla. A AMS 4928T (SAE Aerospace Material Specification) cobre exclusivamente barras, tarugos e anéis recozidos de Ti-6Al-4V, com requisitos aeroespaciais adicionais: limites mais rigorosos de Fe e H, teste ultrassónico obrigatório por AMS 2631, documentação aprimorada e conformidade com listas de processadores aprovados por empreiteiros primários (Boeing, GE, Safran, Airbus). Os mínimos de propriedades mecânicas e os limites de composição de Al/V são idênticos entre as duas normas para a barra recozida de Grau 5.
Que tamanhos de barras quadradas de titânio Grau 5 estão disponíveis?
Barras laminadas a quente: lado de 10–80 mm, até 6.000 mm de comprimento. Barras forjadas: lado de 20–150 mm, até 2.000 mm de comprimento. Barras laminadas a frio: lado de 6–40 mm, até 4.000 mm de comprimento. O inventário padrão em polegadas varia de 0,25″ × 0,25″ a 4″ × 4″. O corte personalizado ao comprimento está disponível em todas as variantes; secções transversais não-padrão podem ser produzidas por encomenda.
Em que condição de tratamento térmico é expedida a barra quadrada de titânio Grau 5?
A condição de fornecimento padrão é recozida no laminador (MA), alcançada por recozimento a 700–785°C seguido por arrefecimento ao ar, conforme AMS 2801. A condição tratada em solução e envelhecida (STA) conforme AMS 4967 — que proporciona uma resistência mínima à tração de 1.103 MPa (160 ksi) — está disponível por encomenda. A condição de tratamento térmico é indicada no Certificado de Teste do Moinho EN 10204 3.1.
A barra quadrada de titânio Grau 5 pode ser soldada?
O Ti-6Al-4V é soldável por soldadura por arco de tungsténio com gás (GTAW/TIG) e soldadura por feixe de eletrões (EBW). É necessário um gás inerte de proteção com árgon (pureza ≥ 99,998%, O₂ < 20 ppm) em todas as superfícies da zona de soldadura para prevenir a fragilização por oxigénio e nitrogénio. O alívio de tensões pós-soldadura a 700°C durante 2 horas melhora a distribuição de tensões residuais. O metal de adição AWS A5.16 ERTi-6Al-4V é recomendado para aplicações GTAW.
What is the difference between Grau 5 and Grau 23 titanium?
O Grau 23 (Ti-6Al-4V ELI, UNS R56401) tem menor teor de oxigénio (≤ 0,13% vs. 0,20%), menor teor de ferro (≤ 0,25% vs. 0,40%) e, consequentemente, maior tenacidade à fratura do que o Grau 5. O Grau 23 é especificado para implantes ortopédicos e dentários permanentes (ASTM F136-13 / ISO 5832-3) e aplicações criogénicas que exigem uma tolerância superior a danos. O Grau 5 é a escolha padrão para estruturas aeroespaciais, hardware industrial e componentes de desportos motorizados, onde o controlo intersticial mais rigoroso do grau ELI não oferece nenhum benefício funcional.
O Certificado de Teste de Fábrica está incluído no envio?
Um Certificado de Teste de Fábrica EN 10204 3.1 é padrão em cada envio. O MTC documenta a composição química por carga, resultados de testes mecânicos por lote, condição de tratamento térmico, especificação aplicável e número de carga/lote para rastreabilidade total. O EN 10204 3.2 (inspeção testemunhada por terceiros) está disponível mediante solicitação para programas de garantia de qualidade nucleares, subaquáticos, críticos para a defesa ou exigidos pelo cliente.
Os nossos produtos de titânio e capacidades de fabrico proporcionam um forte valor em várias indústrias. Aqui estão as principais vantagens que fazem da HonTitan um parceiro fiável.
Fornecemos uma resposta rápida para amostras e encomendas em massa. Com um processamento eficiente de titânio - incluindo corte, forjamento e maquinação CNC - garantimos precisão e velocidade para cada projeto.
Desde a maquinagem CNC complexa à soldadura, conformação e acabamento de superfícies, a HonTitan pode produzir peças de titânio personalizadas com caraterísticas como furos, ranhuras, roscas, ranhuras e geometrias precisas.
A HonTitan fabrica materiais de titânio que são muito fortes para o seu peso e resistem muito bem à corrosão. Isto torna-os estáveis para utilização nos sectores aeroespacial, médico, químico e marítimo.
