What is Grade 23 titanium (Ti-6Al-4V ELI) and how is it different from standard Grade 5?

Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) is an Extra Low Interstitial variant of Grade 5 with tightly controlled oxygen (≤0.13%), nitrogen, and carbon limits. This ELI chemistry delivers superior fracture toughness, ductility, and fatigue resistance, making it the preferred material for implantable medical devices and cryogenic applications where reliability is critical.

Can you machine Grade 23 ELI titanium for medical implant applications?

Yes. We machine Grade 23 Ti-6Al-4V ELI in our ISO 13485-compliant facility using Swiss-type CNC turning and 5-axis milling. We achieve tolerances up to ±0.003 mm (±0.00012 in) with surface finishes down to Ra 0.1 µm. All medical components are processed under strict process controls with full batch traceability.

What certifications do you provide with Grade 23 titanium medical components?

Every medical order includes EN 10204 Type 3.1 MTRs documenting chemical composition per ASTM F136, CMM dimensional inspection reports, surface finish verification, and passivation certification. UDI-compliant laser marking and FDA/ISO 13485 DHR traceability are available.

BOZE CNC Ti | سبيكة ألفا-بيتا (طبية)

الدرجة 23 – تيتانيوم Ti-6Al-4V ELI الطبي الدرجة 23 ELI

Ti-6Al-4V ELI (الدرجة 23، UNS R56401) — البديل الطبي من Ti-6Al-4V مع عناصر بينية منخفضة جداً (أكسجين ≤0.13%، نيتروجين، كربون) لتعزيز متانة الكسر، والليونة، ومقاومة الكلال في الأجهزة الطبية القابلة للزرع والتطبيقات المبردة.

تعريف الكيان

ما هي درجة التيتانيوم 23 (Ti-6Al-4V ELI)؟

الدرجة 23 (Ti-6Al-4V ELI، منخفضة العناصر البينية جداً) هي نسخة معدلة من الدرجة 5 Ti-6Al-4V مع محتوى أكسجين مخفض (الحد الأقصى 0.13% مقابل 0.20% في الدرجة 5) وتحكم أكثر صرامة في النيتروجين والكربون والهيدروجين. تعمل هذه التركيبة الكيميائية ELI على تحسين الليونة ومتانة الكسر وأداء التعب بشكل كبير، مما يجعلها المادة المفضلة للأجهزة الطبية القابلة للزرع والتطبيقات المبردة التي تتطلب موثوقية فائقة.

التصنيف

سبيكة تيتانيوم ألفا-بيتا (α+β) — تعديل ELI

رقم UNS

UNS R56401

الأسماء الشائعة

Ti-6Al-4V ELI الدرجة 23 UNS R56401 ASTM F136 تيتانيوم درجة طبية

الخصائص الرئيسية

متانة كسر فائقة (KIC) مقارنة بالدرجة 5 القياسية
ليونة ومقاومة تعب محسنة لموثوقية الزرع على المدى الطويل
توافق حيوي ممتاز — متوافق مع ISO 10993
حساسية شق مخفضة لأداء محسن في تصميمات الزرع الملولبة
متانة من الدرجة المبردة — مناسبة لخدمة الغاز الطبيعي المسال والهيدروجين السائل
مقاومة التآكل مكافئة لسبائك Ti-6Al-4V القياسية

المعايير المطبقة

يتوافق التيتانيوم من الدرجة 23 مع المعايير الدولية التالية للمواد:

ASTM F136 — تيتانيوم مشغول Ti-6Al-4V ELI لتطبيقات الزرعات الجراحية

ASTM B265 — ألواح وشرائح وصفائح (عند تحديدها كـ ELI)

ASTM B348 — قضبان وكتل (ELI)

ASTM B381 — مشغولات بالطرق (ELI)

ISO 5832-3 — زرعات للجراحة

AMS 4930 — ألواح وشرائح وصفائح (Ti-6Al-4V ELI)

AMS 4931 — قضبان وأسلاك ومشغولات بالطرق (Ti-6Al-4V ELI)

NACE MR0175 / ISO 15156 — معدات حقول النفط (ELI)

خصائص المواد

الخصائص الميكانيكية والفيزيائية

خصائص نموذجية في درجة حرارة الغرفة لسبائك Ti-6Al-4V ELI من الدرجة 23 (حالة التلدين):

قوة الشد (الحد الأدنى) 860 MPa (125 ksi)

قوة الخضوع عند إزاحة 0.2% (الحد الأدنى) 795 MPa (115 ksi)

الاستطالة (الحد الأدنى) 10%

نسبة تقليل المساحة 25%

الصلادة (HRC) ≤ 36 HRC

متانة الكسر KIC 70–85 MPa√m

الكثافة 4.43 g/cm³ (0.160 lb/in³)

معامل المرونة 114 GPa (16.5 × 10⁶ psi)

درجة الانصهار 1,668°C (3,034°F)

الحد الأقصى لمحتوى الأكسجين ≤ 0.13%

التوصيل الحراري 7.2 W/(m·K)

درجة حرارة التشغيل المبردة Down to -269°C (-452°F)

طرق المعالجة

طرق المعالجة المتاحة

يمكن معالجة سبائك Ti-6Al-4V ELI من الدرجة 23 باستخدام تقنيات التصنيع التالية:

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) — مشابه للدرجة 5؛ يتطلب أدوات كربيدية وإعدادات صلبة

خراطة CNC من النوع السويسري — مثالية لبراغي ودبابيس الزرعات صغيرة القطر

لحام TIG — يتطلب معدن حشو منخفض الفجوات (ERTi-23) وحماية صارمة

لحام الليزر — مناسب لتجميع الزرعات مع التحكم المناسب في المعلمات

لحام الحزمة الإلكترونية — لحامات عميقة وضيقة مع منطقة متأثرة بالحرارة ضئيلة

التلدين بالتفريغ — عند 700–800 درجة مئوية لتخفيف الإجهادات وتحسين الخصائص

الكبس المتوازن الساخن (HIP) — عند 920 درجة مئوية / 100 ميجا باسكال لضمان الكثافة الكاملة

الطرق — الطرق في منطقة ألفا-بيتا عند 920–980 درجة مئوية

المعالجة السطحية — التخميل، الأنودة، الرش البلازمي لتعزيز التكامل العظمي

التلميع الكهروكيميائي — ينتج سطحًا مرآويًا لتقليل التصاق البكتيريا

Downstream Products

المنتجات والمكونات النموذجية

تُصنع سبائك Ti-6Al-4V ELI من الدرجة 23 عادةً إلى المنتجات النهائية التالية:

الزرعات العظمية — سيقان الورك، أكواب الحُق، مكونات الركبة، ألواح الصدمات

الزرعات الشوكية — براغي السويقة، القضبان، أقفاص بين الفقرات

الزرعات السنية — الدعامات، التيجان المثبتة ببراغي، الزرعات المصغرة

ألواح وبراغي الجمجمة والفك والوجه

الأجهزة القلبية الوعائية — علب أجهزة تنظيم ضربات القلب، مكونات صمامات القلب

أوعية وأنابيب التبريد العميق للغاز الطبيعي المسال والهيدروجين السائل

مكونات الفضاء الجوي التي تتطلب متانة كسر عالية في درجات الحرارة المنخفضة

معدات النفط والغاز تحت سطح البحر للخدمة في المياه العميقة

مثبتات عالية الموثوقية للتطبيقات الحرجة

الصناعات

الصناعات الرئيسية

تُستخدم سبائك Ti-6Al-4V ELI من الدرجة 23 كمادة مفضلة في هذه الصناعات:

الطبية — الزرعات العظمية والشوكية والسنية والقلبية الوعائية

التبريد العميق — معالجة الغاز الطبيعي المسال، تخزين ونقل الهيدروجين السائل

الفضاء الجوي — المكونات الهيكلية لدرجات الحرارة المنخفضة، المثبتات عالية الموثوقية

النفط والغاز — المعدات تحت سطح البحر التي تتطلب متانة عالية

الصيدلانية — معدات المعالجة التي تتطلب نظافة فائقة

الدفاع — الأنظمة البحرية والفضائية التي تتطلب أداءً في درجات الحرارة المبردة

المواد البديلة

اعتمادًا على متطلبات التطبيق، يمكن استبدال الدرجة 23 بما يلي:

الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) — تكلفة أقل ولكن متانة كسر ومطيلية منخفضة

الدرجة 5 ELI (ASTM F1472) — مواصفة بديلة للدرجة الطبية

Ti-6Al-7Nb (الدرجة 21) — بديل خالٍ من الفاناديوم للزرعات الطبية

CP-Ti الدرجة 4 — قوة أقل ولكن مطيلية أعلى للزرعات غير الحاملة للأحمال

سبيكة Co-Cr-Mo (ASTM F75) — مقاومة تآكل أعلى لأسطح التحمل

فولاذ مقاوم للصدأ 316LVM — تكلفة أقل ولكنه أثقل وأقل توافقًا حيويًا

لماذا BOZE CNC Ti

لماذا تختارنا لهذه الدرجة

BOZE CNC Ti هي شركة تصنيع دقيقة موثوقة من الدرجة الطبية متخصصة في مكونات Ti-6Al-4V ELI من الدرجة 23 لتطبيقات الغرسات العظمية والأسنان والعمود الفقري. يقوم منشأتنا الحاصل على شهادة ISO 13485 بمعالجة مواد ASTM F136 المعتمدة من خلال الخراطة باستخدام ماكينات CNC السويسرية، والطحن خماسي المحاور، والتشطيب السطحي المتقدم. يتم إنتاج كل مكون مع إمكانية تتبع كاملة للمواد من مصادر المطاحن المعتمدة، والتحقق من الأبعاد باستخدام CMM، والتخميل وفقاً لـ ASTM F86. يوفر فريقنا الهندسي مراجعة DFM سرية على مدار 24 ساعة لرسومات الأجهزة الطبية، مع حزم توثيق كاملة للامتثال لـ FDA/ISO 13485.

الأسئلة الشائعة

أسئلة شائعة من المهندسين حول درجة التيتانيوم هذه وقدراتنا في التشغيل الدقيق.

ما هي الدرجة 23 من التيتانيوم (Ti-6Al-4V ELI) وكيف تختلف عن الدرجة 5 القياسية؟

الدرجة 23 (Ti-6Al-4V ELI) هي متغير منخفض الفجوات بشكل إضافي من الدرجة 5 مع حدود محكمة للأكسجين (≤0.13%) والنيتروجين والكربون. توفر هذه التركيبة الكيميائية ELI متانة كسر فائقة، وليونة، ومقاومة إجهاد، مما يجعلها المادة المفضلة للأجهزة الطبية القابلة للزرع والتطبيقات المبردة حيث تكون الموثوقية أمرًا بالغ الأهمية.

هل يمكنكم تصنيع تيتانيوم الدرجة 23 ELI لتطبيقات الزرع الطبية؟

نعم. نقوم بتصنيع تيتانيوم الدرجة 23 Ti-6Al-4V ELI في منشأتنا المتوافقة مع ISO 13485 باستخدام الخراطة السويسرية باستخدام الحاسب الآلي والطحن بخمسة محاور. نحقق تفاوتات تصل إلى ±0.003 مم (±0.00012 بوصة) مع تشطيبات سطحية تصل إلى Ra 0.1 ميكرومتر. تتم معالجة جميع المكونات الطبية تحت ضوابط عملية صارمة مع إمكانية التتبع الكامل للدفعة.

ما هي الشهادات التي تقدمونها مع مكونات التيتانيوم الطبية من الدرجة 23؟

يتضمن كل طلب طبي تقارير اختبار المواد EN 10204 من النوع 3.1 التي توثق التركيب الكيميائي وفقًا لمعيار ASTM F136، وتقارير فحص الأبعاد باستخدام CMM، والتحقق من تشطيب السطح، وشهادة التخميل. تتوفر علامات الليزر المتوافقة مع UDI وإمكانية تتبع DHR وفقًا لمعايير FDA/ISO 13485.