1. Sadržaj aluminijuma i vanadijuma
Glavni legirajući elementi legure titanijuma razreda 5 su aluminijum (Al) kao alfa stabilizator i vanadijum (V) kao beta stabilizator. Njihovi specificirani rasponi sastava su:
Aluminijum (Al): 5,5% – 6,75% po težini
Vanadijum (V): 3,5% – 4,5% po težini
Aluminij poboljšava vlačnu čvrstoću, otpornost na puzanje i modul elastičnosti, dok vanadij povećava duktilnost, žilavost i kovanje. Titanijum je balansni element.
2. Zahtjevi za sadržaj kisika, dušika i vodonika
Intersticijski elementi kao što su kisik, dušik i vodonik snažno utječu na mehanička svojstva, posebno na duktilnost i žilavost loma. Određene su stroge gornje granice:
Kiseonik (O): Manje ili jednako 0,20% po težini
Azot (N): Manje ili jednako 0,05% po težini
Vodonik (H): Manje ili jednako 0,015% po težini
Kiseonik i dušik povećavaju snagu i tvrdoću, ali smanjuju duktilnost. Vodik se mora strogo kontrolirati kako bi se spriječilo krhkost vodonika, što može dovesti do pucanja u radu.
3. Maksimalni sadržaj gvožđa
Gvožđe je česta beta-stabilizujuća nečistoća u legurama titanijuma. Za standardnu leguru titana razreda 5:
Gvožđe (Fe): Manje ili jednako 0,40% po težini
Prekomjerno željezo može uzrokovati mikrostrukturnu nehomogenost i utjecati na konzistentnost mehaničkih svojstava.
4. Niski nivoi kiseonika/visoke čistoće
Da, legura titanijuma stepena 5 ima dobro utvrđene stepene niske količine kiseonika i visoke čistoće, koje se najčešće nazivaju stepenom 5 ELI (Extra Low Interstitial).
Grade 5 ELI je dizajniran za primjene koje zahtijevaju izuzetno visoku žilavost, otpornost na zamor i pouzdanost, kao što su biomedicinski implantati i kritične komponente za vazduhoplovstvo. U poređenju sa standardnim stepenom 5, ima mnogo strožu kontrolu nad elementima međuprostora i nečistoća:
Kiseonik (O): Manje ili jednako 0,13% (značajno niže od standardnih 0,20%)
Gvožđe (Fe): manje ili jednako 0,25%
Azot i vodonik se takođe kontrolišu na niže maksimalne nivoe
Ukratko, standardni Grade 5 (Ti‑6Al‑4V) ima definisane opsege za Al, V, O, N, H i Fe, dok Grade 5 ELI pruža opciju sa niskim sadržajem kiseonika i visoke čistoće za aplikacije visokih performansi i visoke pouzdanosti.
