What is Grade 5 titanium (Ti-6Al-4V) and what makes it the most widely used titanium alloy?

Grade 5 (Ti-6Al-4V) is an alpha-beta titanium alloy containing 6% aluminum and 4% vanadium. It accounts for approximately 50% of global titanium consumption due to its exceptional strength-to-weight ratio, corrosion resistance, and heat treatability up to 400°C. It is the default choice for aerospace structures, medical implants, and high-performance industrial components.

What machining tolerances can you hold on Grade 5 titanium components?

We consistently achieve machining tolerances up to ±0.005 mm (±0.0002 in) on Grade 5 Ti-6Al-4V using our 5-axis DMG Mori and Mazak machining centers with high-pressure coolant systems. All critical dimensions are verified by CMM inspection per AS9102 first article requirements.

What certifications do you provide with machined Grade 5 titanium parts?

Every order includes EN 10204 Type 3.1 Material Test Reports (MTRs) documenting chemical composition and mechanical properties. CMM dimensional inspection reports, surface finish measurements, and material traceability documentation are provided. Aerospace orders include AS9102 first article inspection and NADCAP NDT reports upon request.

BOZE CNC Ti | سبيكة ألفا-بيتا

الدرجة 5 – سبيكة تيتانيوم Ti-6Al-4V الدرجة 5

Ti-6Al-4V (الدرجة 5، UNS R56400) — سبيكة التيتانيوم الأكثر استخداماً عالمياً، وتمثل حوالي 50% من استهلاك التيتانيوم العالمي. توفر هذه السبيكة من نوع ألفا-بيتا نسبة استثنائية من القوة إلى الوزن مع مقاومة ممتازة للتآكل حتى 400 درجة مئوية.

تعريف الكيان

ما هو تيتانيوم الدرجة 5 (Ti-6Al-4V)؟

الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) هي سبيكة التيتانيوم الأكثر استخدامًا، حيث تمثل حوالي 50% من إجمالي استهلاك التيتانيوم عالميًا. وهي سبيكة ألفا-بيتا تحتوي على 6% ألومنيوم (مثبت ألفا) و4% فاناديوم (مثبت بيتا)، مما يوفر توازنًا ممتازًا بين القوة واللدونة ومقاومة الكسر ومقاومة التآكل عند درجات حرارة تصل إلى 400 درجة مئوية (750 درجة فهرنهايت).

التصنيف

سبيكة تيتانيوم ألفا-بيتا (α+β)

رقم UNS

UNS R56400

الأسماء الشائعة

Ti-6Al-4V الدرجة 5 UNS R56400 Ti64 AMS 4928 ASTM B265 Grade 5

الخصائص الرئيسية

أفضل مزيج من القوة والوزن ومقاومة التآكل بين سبائك التيتانيوم
قابل للمعالجة الحرارية — يمكن تخصيص القوة عبر المعالجة بالمحلول والتعتيق
خصائص تعب ممتازة لتطبيقات التحميل الدوري
قابلية لحام جيدة مع معدن حشو وحماية مناسبين
درجة حرارة خدمة تصل إلى 400 درجة مئوية (750 درجة فهرنهايت) في البيئات المؤكسدة
المعيار الصناعي للمكونات الهيكلية للفضاء

المعايير المطبقة

يتوافق تيتانيوم الدرجة 5 مع معايير المواد الدولية التالية:

ASTM B265 — الصفائح والأشرطة والألواح

ASTM B348 — القضبان والكتل

ASTM B381 — المطروقات

ASTM F136 — تيتانيوم Ti-6Al-4V ELI المشغول للزرعات الجراحية

ASTM F1472 — تيتانيوم Ti-6Al-4V المشغول للزرعات الجراحية

AMS 4911 — الصفائح والأشرطة والألواح

AMS 4928 — القضبان والأسلاك والمطروقات

AMS 4967 — القضبان والمطروقات (معالجة حرارياً بالمحلول والتقادم)

ISO 5832-3 — زرعات الجراحة

DIN 17851 — Ti-6Al-4V

NACE MR0175 / ISO 15156 — معدات حقول النفط

خصائص المواد

الخصائص الميكانيكية والفيزيائية

خصائص نموذجية في درجة حرارة الغرفة للدرجة 5 Ti-6Al-4V (حالة التلدين، ما لم يُذكر خلاف ذلك):

قوة الشد (الحد الأدنى، ملدن) 895 MPa (130 ksi)

قوة الشد (حالة STA) 1,070 MPa (155 ksi)

قوة الخضوع عند إزاحة 0.2% (الحد الأدنى، ملدن) 828 MPa (120 ksi)

قوة الخضوع عند إزاحة 0.2% (STA) 1,000 MPa (145 ksi)

الاستطالة (الحد الأدنى، ملدن) 10%

الاستطالة (STA) 8%

نسبة تخفيض المساحة 25%

الصلادة (HRC، ملدن) ≤ 36 HRC

الصلادة (HRC، STA) ≤ 41 HRC

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)

التوصيل الحراري 7.2 W/(m·K)

المقاومة الكهربائية 170 µΩ·cm

أقصى درجة حرارة خدمة 400°C (750°F)

متانة الكسر KIC (ملدن) 50–65 MPa√m

طرق المعالجة

طرق المعالجة المتاحة

يمكن معالجة الدرجة 5 Ti-6Al-4V باستخدام تقنيات التصنيع التالية:

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي — جيد إلى مقبول باستخدام أدوات كربيد حادة، وإعدادات صلبة، وتدفق مبرد كثيف

التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذو 5 محاور — مثالي للمكونات الهيكلية المعقدة للطيران والمراوح

قطع التفريغ الكهربائي السلكي — مناسب للقطع المعقدة والأشكال الهندسية صعبة التصنيع

لحام TIG — يتطلب معدن حشو مطابق (ERTi-5) وحماية صارمة بغاز خامل

لحام شعاع الليزر — جودة لحام جيدة مع تصميم مفصل وحماية مناسبين

لحام شعاع الإلكترون — ممتاز للحامات العميقة الاختراق في الفراغ

التلدين بالفراغ — عند 700–800 درجة مئوية (1,300–1,475 درجة فهرنهايت) لتخفيف الإجهادات المتبقية

المعالجة بالمحلول والتقادم (STA) — المحلول عند 920–960 درجة مئوية، التبريد بالماء، التقادم عند 480–590 درجة مئوية

الكبس المتوازن الساخن (HIP) — عند 920 درجة مئوية / 100 ميجا باسكال لإزالة المسامية الداخلية

التطريق — تطريق ألفا-بيتا عند 920–980 درجة مئوية أو تطريق بيتا عند 1,040–1,120 درجة مئوية

التشكيل الساخن — عند 730–815 درجة مئوية (1,350–1,500 درجة فهرنهايت)

التفريز الكيميائي — نقش HF/HNO₃ لتقليل الوزن

Downstream Products

المنتجات والمكونات النموذجية

يتم تصنيع الدرجة 5 Ti-6Al-4V عادةً إلى المنتجات النهائية التالية:

المكونات الهيكلية للطيران — صناديق الأجنحة، هياكل جسم الطائرة، معدات الهبوط

مكونات محرك التوربينات الغازية — شفرات المروحة، أقراص الضاغط، الأغلفة

مثبتات هيكل الطائرة — مسامير، صواميل، براشيم (غالباً في حالة STA)

الزرعات العظمية — سيقان الورك، مكونات الركبة، ألواح العظام، مسامير

زرعات وأطراف صناعية للأسنان

معدات المعالجة الكيميائية — مفاعلات عالية الضغط، صمامات

مراوح بحرية وأعمدة دفع

قضبان التوصيل، الصمامات، ونوابض التعليق للسيارات

أدوات قاع البئر ومعدات الإكمال للنفط والغاز

معدات رياضية — رؤوس مضارب الغولف، إطارات الدراجات، مضارب التنس

الصناعات

الصناعات الرئيسية

تُستخدم الدرجة 5 Ti-6Al-4V كمادة مفضلة في هذه الصناعات:

الطيران — هياكل الطائرات، المحركات، المثبتات (أكبر قطاع استهلاك)

الطب — الزرعات العظمية والأسنان، الأدوات الجراحية

الدفاع والعسكرية — الدروع، مكونات الطائرات، الأنظمة البحرية

المعالجة الكيميائية — معدات العمليات عالية الأداء

النفط والغاز — أدوات قاع البئر، معدات تحت سطح البحر، الأنابيب

البحرية — المراوح، الأعمدة، أنظمة مياه البحر

السيارات — مكونات الأداء والسباقات

توليد الطاقة — شفرات التوربينات البخارية، مكونات المبادلات الحرارية

الرياضة والترفيه — السلع الرياضية عالية الجودة

المواد البديلة

اعتماداً على متطلبات التطبيق، يمكن استبدال الدرجة 5 بما يلي:

الدرجة 23 (Ti-6Al-4V ELI) — متانة كسر وليونة محسنة للتطبيقات الطبية والمبردة

الدرجة 6 (Ti-5Al-2.5Sn) — أداء أفضل في درجات الحرارة المرتفعة لتطبيقات طيران محددة

الدرجة 19 (Ti-10V-2Fe-3Al) — سبيكة بيتا عالية القوة لتطبيقات التطريق

INCONEL 718 — قدرة أعلى على تحمل درجات الحرارة لتطبيقات المحركات التوربينية بوزن أعلى

فولاذ مقاوم للصدأ 17-4PH — بديل أقل تكلفة للبيئات الأقل تطلباً

ألومنيوم 7075-T6 — أخف وزناً ولكن بقوة وقدرة حرارية أقل

لماذا BOZE CNC Ti

لماذا تختارنا لهذه الدرجة

BOZE CNC Ti هي شركة رائدة في التصنيع الدقيق لمكونات Ti-6Al-4V من الدرجة 5، موثوقة من قبل شركات تصنيع المعدات الأصلية في مجال الطيران وشركات الأجهزة الطبية ومصنعي المعدات الصناعية في جميع أنحاء العالم. يقوم منشأتنا المتكاملة بالكامل بتوريد مخزون Ti-6Al-4V المعتمد بنسبة 100% - قضبان، مطروقات، ألواح، وصفائح - وتحويلها إلى مكونات معقدة وعالية التحمل باستخدام أحدث مراكز التصنيع باستخدام ماكينات CNC خماسية المحاور، والخراطة الدقيقة، وقطع EDM السلكي. يتم إنتاج كل مكون تحت أنظمة الجودة AS9100D و ISO 9001:2015، مع إمكانية تتبع كاملة للمواد من المطحنة إلى الجزء النهائي. يوفر فريقنا الهندسي مراجعة DFM على مدار 24 ساعة وعروض أسعار تنافسية، مدعومة بعقود من الخبرة المعدنية في معالجة التيتانيوم.

الأسئلة الشائعة

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

ما هو التيتانيوم من الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) وما الذي يجعله سبيكة التيتانيوم الأكثر استخدامًا؟

الدرجة 5 (Ti-6Al-4V) هي سبيكة تيتانيوم ألفا-بيتا تحتوي على 6% ألومنيوم و4% فاناديوم. تمثل حوالي 50% من استهلاك التيتانيوم العالمي بسبب نسبة القوة إلى الوزن الاستثنائية، ومقاومة التآكل، وقابلية المعالجة الحرارية حتى 400 درجة مئوية. وهي الخيار الافتراضي للهياكل الفضائية، والغرسات الطبية، والمكونات الصناعية عالية الأداء.

ما هي تفاوتات التصنيع التي يمكنكم الحفاظ عليها على مكونات التيتانيوم من الدرجة 5؟

نحقق باستمرار تفاوتات تصنيع تصل إلى ±0.005 مم (±0.0002 بوصة) على سبيكة Ti-6Al-4V من الدرجة 5 باستخدام مراكز التصنيع DMG Mori وMazak ذات 5 محاور مع أنظمة سائل تبريد عالي الضغط. يتم التحقق من جميع الأبعاد الحرجة بواسطة الفحص باستخدام آلات القياس ثلاثية الأبعاد وفقًا لمتطلبات الفحص الأولي AS9102.

ما هي الشهادات التي تقدمونها مع أجزاء التيتانيوم المصنعة من الدرجة 5؟

يتضمن كل طلب تقارير اختبار المواد من النوع 3.1 وفقًا لمعيار EN 10204 التي توثق التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية. يتم توفير تقارير الفحص البعدي باستخدام آلات القياس ثلاثية الأبعاد، وقياسات تشطيب السطح، ووثائق تتبع المواد. تتضمن الطلبات الفضائية الفحص الأولي AS9102 وتقارير اختبارات اللاإتلافية المعتمدة من NADCAP عند الطلب.